EA019290B1 - Сборка дроссельного узла штуцера - Google Patents

Сборка дроссельного узла штуцера Download PDF

Info

Publication number
EA019290B1
EA019290B1 EA201071283A EA201071283A EA019290B1 EA 019290 B1 EA019290 B1 EA 019290B1 EA 201071283 A EA201071283 A EA 201071283A EA 201071283 A EA201071283 A EA 201071283A EA 019290 B1 EA019290 B1 EA 019290B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
assembly
throttle
clamping ring
fitting
throttle element
Prior art date
Application number
EA201071283A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201071283A1 (ru
Inventor
Кейт Джеймс Кинг
Стивен Дж. Перрманн
Эмили Фергюсон
Original Assignee
Эм-Ай Эл.Эл.Си.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Эм-Ай Эл.Эл.Си. filed Critical Эм-Ай Эл.Эл.Си.
Publication of EA201071283A1 publication Critical patent/EA201071283A1/ru
Publication of EA019290B1 publication Critical patent/EA019290B1/ru

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K25/00Details relating to contact between valve members and seats
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B21/00Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E21B21/10Valve arrangements in drilling-fluid circulation systems
    • E21B21/106Valve arrangements outside the borehole, e.g. kelly valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/32Details
    • F16K1/34Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
    • F16K1/42Valve seats
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K25/00Details relating to contact between valve members and seats
    • F16K25/005Particular materials for seats or closure elements
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/0318Processes
    • Y10T137/0402Cleaning, repairing, or assembling
    • Y10T137/0491Valve or valve element assembling, disassembling, or replacing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Lift Valve (AREA)
  • Sliding Valves (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)

Abstract

Предложена сборка (110) дроссельного узла штуцера для использования в качестве седла затвора в штуцерной задвижке (100), имеющей затвор (19) и фланцевую муфту (13) для размещения затвора (19), содержащая дроссельный элемент (101), несущий элемент (103) дроссельного элемента и зажимное кольцо (105), при этом дроссельный элемент (101) и несущий элемент (103) дроссельного элемента выполнены с возможностью сборки в зажимном кольце (105) так, что дроссельный элемент (101) центрирован в зажимном кольце (105), и зажимное кольцо (105) выполнено с возможностью обеспечения скользящей посадки несущего элемента (103) дроссельного элемента в зажимном кольце (105). Изобретена компоновка дроссельного узла штуцера для использования в качестве седла затвора в штуцерной задвижке, включающая в себя фланцевую муфту, компоновка дроссельного узла штуцера, содержащая дроссельный узел, несущий элемент дроссельного узла и зажимное кольцо, при этом несущий элемент дроссельного узла и зажимное кольцо имеют трубчатый элемент, внешний диаметр трубчатого элемента зажимного кольца выполнен с возможностью обеспечения скользящей посадки компоновки дроссельного узла штуцера во внутренний диаметр фланцевой муфты, дроссельный узел центрируется в зажимном кольце, внешний диаметр трубчатого элемента несущего элемента дроссельного узла и внутренний диаметр зажимного кольца выполнены с возможностью обеспечения скользящей посадки несущего элемента дроссельного узла в зажимное кольцо. Кроме того, предложена штуцерная задвижка (100) с описанной сборкой (110) дроссельного узла штуцера для использования в качестве седла затвора.

Description

(57) Предложена сборка (ПО) дроссельного узла штуцера для использования в качестве седла затвора в штуцерной задвижке (100), имеющей затвор (19) и фланцевую муфту (13) для размещения затвора (19), содержащая дроссельный элемент (101), несущий элемент (103) дроссельного элемента и зажимное кольцо (105), при этом дроссельный элемент (101) и несущий элемент (103) дроссельного элемента выполнены с возможностью сборки в зажимном кольце (105) так, что дроссельный элемент (101) центрирован в зажимном кольце (105), и зажимное кольцо (105) выполнено с возможностью обеспечения скользящей посадки несущего элемента (103) дроссельного элемента в зажимном кольце (105). Изобретена компоновка дроссельного узла штуцера для использования в качестве седла затвора в штуцерной задвижке, включающая в себя фланцевую муфту, компоновка дроссельного узла штуцера, содержащая дроссельный узел, несущий элемент дроссельного узла и зажимное кольцо, при этом несущий элемент дроссельного узла и зажимное кольцо имеют трубчатый элемент, внешний диаметр трубчатого элемента зажимного кольца выполнен с возможностью обеспечения скользящей посадки компоновки дроссельного узла штуцера во внутренний диаметр фланцевой муфты, дроссельный узел центрируется в зажимном кольце, внешний диаметр трубчатого элемента несущего элемента дроссельного узла и внутренний диаметр зажимного кольца выполнены с возможностью обеспечения скользящей посадки несущего элемента дроссельного узла в зажимное кольцо. Кроме того, предложена штуцерная задвижка (100) с описанной сборкой (110) дроссельного узла штуцера для использования в качестве седла затвора.
Предпосылки изобретения Область техники изобретения
Варианты осуществления, описанные в данном документе, относятся, в общем, к дроссельному узлу штуцера для штуцерной задвижки, использующейся для регулирования расхода текучих сред.
Предпосылки уровня техники
Штуцерные задвижки используют для регулировки расхода и давления текучих сред, проходящих через выкидную линию в нефтегазовых скважинах. Когда скважину бурят и обрабатывают для интенсификации притока, газы и буровые растворы под высоким давлением проходят через штуцерную задвижку. Газы и буровые растворы могут находиться под высоким давлением и могут нести абразивные частицы, так какие как буровой шлам, песок, ил, добавки бурового раствора и другие отходы.
Для защиты полости штуцерной задвижки штуцерные задвижки, в общем, включают в себя одну или несколько вставок, таких как дроссельный узел. Дроссельный узел является сменным компонентом, использующимся для размещения полости корпуса штуцерной задвижки. Компонент выполнен из эрозионно-стойкого материала, такого как карбид вольфрама. Дополнительно к этому, дроссельный узел может служить клапанным седлом. На фиг. 1 показан пример известной штуцерной задвижки 1. Штуцерная задвижка 1 включает в себя корпус 3 штуцера, крышку 21, сборку 19 затвора, включающую в себя шпиндель 17 и затвор 15, установленный для скольжения по шпинделю 17, дроссельный узел 9, имеющий фланцевую конструкцию и служащий седлом для затвора 15, фланцевую муфту 13 и находящиеся ниже по потоку компоненты дроссельного узла, такие как изнашиваемая съемная гильза 11. Корпус 3 штуцера включает в себя входной канал 5, выходной канал 7 и дроссельное отверстие 27. Дроссельный узел 9 удерживается на месте кольцевой прокладкой 29 круглого сечения, уплотняющей дроссельный узел 9 к корпусу 3.
В штуцерной задвижке, показанной на фиг. 1, фланцевая муфта 13 и сборка 19 затвора центрированы в штуцерной задвижке 1 относительно внутренней поверхности 28 дроссельного отверстия 27, и дроссельный узел 9 центрирован с внутренней поверхностью 10 стенки выходного канала 7. Следовательно, если соосность дроссельного отверстия 27 и выходного канала 7 нарушается во время изготовления корпуса 3, должна нарушаться центровка сборки 19 затвора и дроссельного узла 9. Поскольку дроссельный узел 9 служит седлом затвора, механическое давление периодически передается на дроссельный узел 9 затвором 15. Нарушенная центровка может даже приводить к разрушению дроссельного узла 9. Дополнительно к этому, расстояние между кольцевой прокладкой 29 круглого сечения и первым концом 37 дроссельного узла 9 является относительно большим, так что буровой раствор и другие материалы могут собираться между дроссельным узлом 9 и корпусом 3 штуцера. Результатом может также являться нарушение центровки дроссельного узла 9 и затрудненный съем дроссельного узла 9 для замены, когда накопленные частицы могут заклинить дроссельный узел 9 на его месте.
Кроме того, для обеспечения допусков при изготовлении зазор до 0,03 дюйма (0,8 мм) может существовать между внутренним диаметром фланцевой муфты 13 и первым концом 37 дроссельного узла 9. Таким образом, фланцевая муфта 13 не удерживает дроссельный узел 9, а вместо этого используют кольцевую прокладку 29 круглого сечения для удержания дроссельного узла 9 в корпусе 3. Вследствие данного зазора между дроссельным узлом 9 и фланцевой муфтой 13 дроссельный узел 9 может перемещаться относительно фланцевой муфты 13, приводя в результате к потере соосности между затвором 15 и дроссельным узлом 9.
Кроме того, изготовление дроссельного узла 9 из эрозионно-стойкого материала, такого как карбид вольфрама или закаленная сталь, является трудной задачей вследствие фланцевой конструкции и изменяющейся площади сечения дроссельного узла 9 по всей его длине.
Таким образом, дроссельный узел упрощенной конструкции и с более высокими показателями работы должен усовершенствовать известные узлы с улучшением установки дроссельного узла в штуцерной задвижке.
Сущность изобретения
Варианты осуществления, описанные в данном документе, относятся к сборке дроссельного узла штуцера для использования в штуцерной задвижке, которая обеспечивает улучшение механической прочности и точности установки и более простую конструкцию дроссельного узла.
В первом аспекте варианты осуществления, описанные в данном документе, относятся к сборке дроссельного узла штуцера для использования в качестве седла затвора в штуцерной задвижке, имеющей затвор и фланцевую муфту для размещения затвора, содержащей дроссельный элемент, несущий элемент дроссельного элемента и зажимное кольцо, при этом дроссельный элемент и несущий элемент дроссельного элемента выполнены с возможностью сборки в зажимном кольце так, что дроссельный элемент центрирован в зажимном кольце, и зажимное кольцо выполнено с возможностью обеспечения скользящей посадки несущего элемента дроссельного элемента в зажимном кольце.
Предпочтительно внешний диаметр зажимного кольца обеспечивает скользящую посадку по меньшей мере части сборки дроссельного узла штуцера во внутреннем диаметре фланцевой муфты.
Предпочтительно дроссельный элемент центрирован в зажимном кольце, и внешний диаметр несущего элемента дроссельного элемента и внутренний диаметр зажимного кольца обеспечивают скользя
- 1 019290 щую посадку несущего элемента дроссельного элемента в зажимном кольце.
Предпочтительно дроссельный элемент имеет форму шайбы.
Предпочтительно дроссельный элемент клиново зажат в зажимном кольце.
Предпочтительно внешний диаметр дроссельного элемента является сужающимся на конус.
Предпочтительно внешний диаметр дроссельного элемента является сужающимся на конус под углом около 7-13°.
Предпочтительно дроссельный элемент выполнен из карбида вольфрама.
Предпочтительно несущий элемент дроссельного элемента и зажимное кольцо выполнены из нержавеющей стали.
Предпочтительно сборка дополнительно содержит кольцевую прокладку круглого сечения для создания уплотнения между дроссельным элементом, несущим элементом дроссельного элемента и зажимным кольцом.
Предпочтительно кольцевая прокладка круглого сечения выполнена с возможностью установки в первый круговой паз фланца несущего элемента дроссельного элемента.
Во втором аспекте варианты осуществления, описанные в данном документе, относятся к штуцерной задвижке, содержащей корпус штуцера, затвор, фланцевую муфту для размещения затвора и описанную сборку дроссельного узла штуцера для использования в качестве седла затвора.
Предпочтительно штуцерная задвижка дополнительно содержит изнашиваемую съемную гильзу.
Предпочтительно штуцерная задвижка дополнительно содержит вторую кольцевую прокладку круглого сечения для создания уплотнения между сборкой дроссельного узла штуцера и корпусом штуцера.
Предпочтительно вторая кольцевая прокладка круглого сечения выполнена с возможностью установки во второй круговой паз фланца несущего элемента дроссельного элемента.
Предпочтительно коническая раззенковка несущего элемента дроссельного элемента и секция сужающегося на конус внешнего диаметра изнашиваемой съемной гильзы обеспечивают скользящую посадку изнашиваемой съемной гильзы в несущем элементе дроссельного элемента.
Предпочтительно изнашиваемая съемная гильза выполнена из карбида вольфрама.
В третьем аспекте варианты осуществления, описанные в данном документе, относятся способу сборки штуцерной задвижки со сборкой дроссельного узла штуцера, согласно которому вводят находящиеся по потоку ниже компоненты дроссельного узла в выходной канал корпуса штуцера;
вводят изнашиваемую съемную гильзу в выходной канал корпуса штуцера так, что изнашиваемая съемная гильза опирается на находящиеся по потоку ниже компоненты дроссельного узла;
вводят сборку дроссельного узла, содержащую дроссельный элемент, несущий элемент дроссельного элемента и зажимное кольцо, в дроссельное отверстие корпуса штуцера так, что несущий элемент дроссельного элемента опирается на уступ между дроссельным отверстием и выходным каналом;
вводят фланцевую муфту, имеющую отверстие в боковой части, в дроссельное отверстие, при этом совмещая отверстие фланцевой муфты с входным каналом корпуса штуцера и поджимая сборку дроссельного узла к изнашиваемой съемной гильзе; и вводят затвор во фланцевую муфту.
Предпочтительно согласно способу сборка дроссельного узла штуцера является предварительно собранной, причем при предварительной сборке вводят дроссельный элемент в зажимное кольцо с закреплением дроссельного элемента в зажимном кольце и прикрепляют несущий элемент дроссельного элемента к зажимному кольцу посредством винта.
Предпочтительно согласно способу дополнительно сжимают кольцевую прокладку круглого сечения между дроссельным элементом, несущим элементом дроссельного элемента и зажимным кольцом и сжимают вторую кольцевую прокладку круглого сечения между сборкой дроссельного узла и уступом корпуса штуцера.
Другие аспекты, отличия и преимущества изобретения ясны из следующего подробного описания и прилагаемой формулы изобретения.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 схематично показан вид сечения известной штуцерной задвижки.
На фиг. 2а показан изометрический вид части разобранной сборки дроссельного узла штуцера и изнашиваемой съемной гильзы согласно вариантам осуществления изобретения.
На фиг. 2Ь показан вид сечения сборки дроссельного узла штуцера согласно вариантам осуществления изобретения.
На фиг. 3 схематично показан вид сечения штуцерной задвижки, содержащей сборку дроссельного узла штуцера согласно вариантам осуществления, описанным в данном документе.
На фиг. 4а показан изометрический вид части разобранной сборки дроссельного узла штуцера и изнашиваемой съемной гильзы согласно вариантам осуществления изобретения.
На фиг. 4Ь показан вид сечения сборки дроссельного узла штуцера согласно вариантам осуществления изобретения.
- 2 019290
На фиг. 5 схематично показан вид сечения штуцерной задвижки, содержащей сборку дроссельного узла штуцера согласно вариантам осуществления изобретения.
Подробное описание изобретения
Варианты осуществления изобретения, описанные в данном документе, относятся к сборке дроссельного узла для штуцерной задвижки.
Конкретнее, варианты осуществления, описанные в данном документе, относятся к сборке дроссельного узла, имеющей упрощенную конструкцию, которая может улучшить центрирование дроссельного узла и затвора и может упростить съем и замену дроссельного узла. Варианты осуществления сборки дроссельного узла могут также иметь лучше совмещающиеся площади сечения, которые могут улучшать изготовление и уменьшать стоимость изготовления дроссельного узла.
Конкретные варианты осуществления сборки дроссельного узла, описанные в данном документе, и использование дроссельного узла в штуцерной задвижке должны быть подробно описаны со ссылками на прилагаемые фигуры. Одинаковые элементы на различных фигурах для ясности обозначены одинаковыми позициями.
В первом аспекте варианты осуществления изобретения относятся к сборке дроссельного узла штуцера для использования в штуцерной задвижке.
На фиг. 2Ь показан вид сечения сборки 110 дроссельного узла штуцера согласно вариантам осуществления изобретения. Сборка 110 дроссельного узла штуцера может являться трехкомпонентной сборкой, включающей в себя дроссельный элемент 101, несущий элемент 103 дроссельного элемента и зажимное кольцо 105. Зажимное кольцо 105 и несущий элемент 103 дроссельного элемента имеют трубчатый элемент и фланец. Фланец несущего элемента 103 дроссельного элемента имеет первую кольцевую поверхность 113, обращенную к зажимному кольцу 105, и вторую кольцевую поверхность 115, обращенную к уступу 31 (фиг. 3) корпуса 3 штуцера (фиг. 3). В сборе трубчатый элемент несущего элемента 103 дроссельного элемента установлен во внутреннем диаметре зажимного кольца 105.
В варианте осуществления, показанном на фиг. 2Ь, сборка 110 дроссельного узла штуцера дополнительно включает в себя кольцевую прокладку 109 круглого сечения, образующую уплотнение между компонентами сборки 110 дроссельного узла штуцера. Для этого образован первый круговой паз 117 на первой кольцевой поверхности 113 несущего элемента 103 дроссельного элемента. Кольцевая прокладка 109 круглого сечения выполнена с возможностью установки в первом круговом пазе 117. Сжатие кольцевой прокладки 109 круглого сечения установка и установка поверхность к поверхности компонентов 103, 105, 101 может, таким образом, обеспечить работу сборки 110 дроссельного узла как единого блока после сборки.
Дроссельный элемент 101 сборки 110 дроссельного узла согласно варианту осуществления, показанному на фиг. 2Ь, имеет форму шайбы. Такую простую форму делает возможной трехкомпонентная сборка 110 дроссельного узла. Специалисту в данной области техники должно быть ясно, что можно реализовать другие формы дроссельного элемента 101.
Внешний диаметр дроссельного элемента 101 может изменяться по длине дроссельного элемента 101, так что дроссельный элемент 101 имеет сужающийся на конус внешний диаметр. Сужающийся на конус внешний диаметр дроссельного элемента 101 может обеспечить усилия фиксирования и центрирования в сборке компонентов сборки 110 дроссельного узла. В некоторых вариантах осуществления внешний диаметр дроссельного элемента 101 может иметь угол α конусности в диапазоне около 5-15°; около 7-13° в других вариантах осуществления, около 9-11° в других вариантах осуществления и около 10° в других вариантах осуществления. Зажимное кольцо 105 имеет сужающийся на конус внутренний диаметр, аналогичный сужающемуся на конус внешнему диаметру дроссельного элемента 101, таким образом обеспечивая зажим и центрирование дроссельного элемента 101 в зажимном кольце 105 во время сборки. Специалисту в данной области техники должно быть ясно, что другие углы конусности можно использовать для внешнего диаметра дроссельного элемента 101 и внутреннего диаметра зажимного кольца 105, без отхода от конструкции, имеющей несколько секций с изменяющейся площадью сечения зажимного кольца 105. Как показано на фиг. 2а, несущий элемент 103 дроссельного элемента принимает зажимное кольцо 105 и дроссельный элемент 101, отцентрированный в зажимном кольце 105. Несущий элемент 103 дроссельного элемента имеет коническую раззенковку 123.
В некоторых вариантах осуществления компоненты 101, 103, 105 сборки 110 дроссельного узла могут быть предварительно собранными с включением в состав компонентов при предварительной сборке кольцевой прокладки 109 круглого сечения. Таким образом, сборку 110 дроссельного узла можно вставлять в штуцерную задвижку как единую деталь во время сборки задвижки или во время замены компонентов задвижки.
На фиг. 2а дополнительно показана изнашиваемая съемная гильза 107, выполненная с возможностью сборки со сборкой 110 дроссельного узла штуцера при вставке изнашиваемой съемной гильзы 107 и сборки 110 дроссельного узла штуцера в штуцерную задвижку. Изнашиваемая съемная гильза 107 имеет секцию 125 сужающегося на конус внешнего диаметра на первом конце, соответствующую конической раззенковке 123 несущего элемента 103 дроссельного элемента.
- 3 019290
Дроссельный элемент 101 предпочтительно выполнен из карбида вольфрама или любых других стойких к абразивному износу материалов, известных в технике, таких как импрегнированный никелем карбид. Несущий элемент 103 дроссельного элемента и зажимное кольцо 105 предпочтительно выполняют из нержавеющей стали или любого другого известного трещинно-стойкого материала. Несущий элемент 103 дроссельного элемента и зажимное кольцо 105 можно также выполнять из коррозионностойкого и трещинно-стойкого материала согласно конкретным требованиям заявки. Изнашиваемая съемная гильза 107 может также быть изготовлена из стойких к абразивному износу материалов. Объединение износостойких материалов и трещинно-стойких материалов в сборке дроссельного узла может обеспечивать стойкость к эрозии и может также обеспечить в результате сборку дроссельного узла, имеющую улучшенную трещиностойкость в сравнении с дроссельными узлами известного уровня техники, выполненными полностью из стойких к эрозии материалов.
Во втором аспекте варианты осуществления, описанные в данном документе, относятся к штуцерной задвижке, имеющей сборку дроссельного узла штуцера согласно первому аспекту, описанному выше.
На фиг. 3 показан схематичный вид штуцерной задвижки 100, аналогичной известной задвижке (фиг. 1), штуцерной задвижки 100, включающей в себя сборку дроссельного узла штуцера согласно варианту осуществления, показанному на фиг. 2Ь. Выходной канал 7 имеет диаметр 25, который может изменяться по длине. Дроссельное отверстие 27 имеет диаметр 33 больше диаметра 25 выходного канала, при этом образуется уступ 31 на месте соединения двух проточек. Сборка дроссельного узла связана с фланцевой муфтой 13 плотной скользящей посадкой внешнего диаметра трубчатого элемента зажимного кольца 105 во внутренний диаметр фланцевой муфты 13.
Показанные на фиг. 2Ь и 3 варианты осуществления штуцерной задвижки включают в себя вторую кольцевую прокладку 111 круглого сечения, создающую уплотнение между сборкой дроссельного узла штуцера и корпусом 3 штуцера. Для этого выполнен второй круговой паз 119 на второй кольцевой поверхности 115 фланца несущего элемента 103 дроссельного элемента. Вторая кольцевая прокладка 111 круглого сечения выполнена с возможностью установки во второй круговой паз 119. Кольцевая прокладка 111 круглого сечения может сжиматься, образуя уплотнение между несущим элементом 103 дроссельного элемента и уступом 31 корпуса 3 штуцера.
В варианте осуществления, показанном на фиг. 3, изнашиваемая съемная гильза 107 устанавливается в раззенковку 123 несущего элемента 103 дроссельного элемента вследствие сужающегося на конус внешнего диаметра секции 125 изнашиваемой съемной гильзы 107. В некоторых вариантах осуществления внутренний диаметр изнашиваемой съемной гильзы 107 может быть больше внутреннего диаметра дроссельного узла 101. Например, внутренний диаметр изнашиваемой съемной гильзы 107 может превышать на около 0,8 мм (около 0,03) внутренний диаметр дроссельного элемента 101 в некоторых вариантах осуществления, что может меняться в зависимости от размера задвижки. Изнашиваемая съемная гильза 107 предпочтительно выполнена из карбида вольфрама, как дроссельный элемент 101, или любого другого стойкого к абразивному износу материала, известного в технике.
В третьем аспекте изобретение относится к способу сборки штуцерной задвижки, содержащей сборку дроссельного узла согласно вариантам осуществления изобретения. Как показано на фиг. 2Ь и 3, находящиеся ниже по потоку компоненты 11 дроссельного узла вводят в корпус 3 через дроссельное отверстие 27 и устанавливают в выходном канале 7. Затем изнашиваемую съемную гильзу 107 вводят через дроссельное отверстие 27 так, что она опирается на находящиеся ниже по потоку компоненты 11 дроссельного узла.
Как упомянуто выше, дроссельный элемент 101, несущий элемент 103 дроссельного элемента, зажимное кольцо 105 и кольцевая прокладка круглого сечения 109 могут быть предварительно собранными, таким образом создавая сборку 110 дроссельного узла. Сначала дроссельный элемент 101 вводят в зажимное кольцо 105. Затем винт 121 с мелкой резьбой можно использовать для скрепления несущего элемента 103 дроссельного элемента с зажимным кольцом 105, тем самым заклинивая дроссельный элемент 101 в зажимном кольце 105. Специалисту в данной области техники должно быть ясно, что для предварительной сборки можно использовать любой тип винта, создающего натягивающее усилие, необходимое для сжатия кольцевой прокладки круглого сечения 109 и создания уплотнения. Сборку 110 дроссельного узла и вторую кольцевую прокладку 111 круглого сечения затем вводят через дроссельное отверстие 27 так, что фланец несущего элемента 103 дроссельного элемента опирается на уступ 31 корпуса 3 штуцера, тем самым уплотняя сборку 110 дроссельного узла к уступу 31 с использованием второй кольцевой прокладки 111 круглого сечения. Фланцевую муфту 13 вводят в дроссельное отверстие 27 и ориентируют так, что отверстие 14 муфты совмещается с входным каналом 5. Таким образом, сборка 110 дроссельного узла прижимается к изнашиваемой съемной гильзе 107 так, что коническая раззенковка 123 несущего элемента 103 дроссельного элемента принимает секцию 125 конического внешнего диаметра изнашиваемой съемной гильзы 107. Сборку 19 затвора собирают с крышкой 21. Крышку 21 затем помещают на корпус 3 так, что затвор 15 сборки 19 затвора входит в фланцевую муфту 13. Наконец, крышку 21 крепят к корпусу 3.
- 4 019290
Специалистам в данной области техники должно быть ясно, что штуцерную задвижку можно собирать без предварительной сборки сборки 110 дроссельного узла. Таким образом, приведенную выше процедуру сборки задвижки можно корректировать с учетом установки в корпус индивидуальных компонентов сборки дроссельного узла, вместо предварительно собранной сборки дроссельного узла.
При сборке штуцерной задвижки сборку дроссельного узла и фланцевой муфты центрируют на основании фланцевой муфты, поджимая сборку дроссельного узла к изнашиваемой съемной гильзе. Компоненты сборки дроссельного узла при этом сжимаются и центрируются на основе конусности и наложений незначительных допусков.
На фиг. 4а, 4Ь и 5 показан другой вариант осуществления сборки дроссельного узла согласно изобретению, при этом одинаковые позиции представляют одинаковые части. В данном варианте осуществления создано альтернативное устройство второго кругового паза 119 и винта 121 с мелкой резьбой. Кроме того, в данном варианте осуществления формы дроссельного элемента 101, несущего элемента 103 дроссельного элемента и зажимного кольца 105 видоизменены по сравнению с вариантом осуществления, показанным на фиг. 2а, 2Ь и 3.
Варианты осуществления, описанные в данном документе, могут дополнительно создавать одно или несколько следующих преимуществ. Вследствие механического закрепления на месте дроссельного элемента посредством несущего элемента дроссельного элемента и зажимного кольца дроссельный элемент будет сохранять механическую соосность с затвором и выходным каналом. Дроссельный элемент удерживается в фиксированном положении фланцем муфты вследствие наложения допусков фланцев несущего элемента дроссельного элемента и зажимного кольца. Зазор между внешним диаметром трубчатого элемента зажимного кольца и внутренним диаметром фланцевой муфты при этом значительно уменьшен, максимальный допуск составляет около 0,008 (0,2 мм). Сборка дроссельного узла и фланцевая муфта центрируются на основе одной проточки, т.е. относительно дроссельного отверстия. Таким образом, затвор и сборка дроссельного узла также центрируются на основе одной проточки, поскольку затвор центрируется с фланцевой муфтой. Этим предотвращается перемещение и нарушение соосности сборки дроссельного узла и компонентов сборки дроссельного узла. Также упрощенная конструкция компонентов сборки дроссельного узла обеспечивает более простую передачу на корпус штуцера нагрузки от давления текучей среды, проходящей через штуцерную задвижку, несущим элементом дроссельного элемента. Таким образом, можно предотвратить поломку дроссельного узла или поломку сборки.
Дополнительно к этому, компоненты сборки дроссельного узла согласно вариантам осуществления, описанным в данном документе, обеспечивают простую геометрию и отсутствие пришлифованных форм или острых кромок. Площади сечения компонентов изменяются согласованно или меньше, чем площади сечения дроссельных узлов известного уровня техники, таким образом минимизируя точки разрыва и обеспечивая лучшую передачу нагрузки на корпус штуцера. Также компоненты сборки дроссельного узла просты в изготовлении, что должно приводить к уменьшению стоимости изготовления.
Хотя изобретение описано для ограниченного числа вариантов осуществления, специалисту в данной области техники, использующему данное описание, должно быть ясно, что можно разработать другие варианты осуществления, не отходящие от объема изобретения, описанного в данном документе.
Соответственно, объем изобретения должен ограничиваться только прилагаемой формулой изобретения.

Claims (20)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Сборка (110) дроссельного узла штуцера для использования в качестве седла затвора в штуцерной задвижке (100), имеющей затвор (19) и фланцевую муфту (13) для размещения затвора (19), содержащая дроссельный элемент (101), несущий элемент (103) дроссельного элемента и зажимное кольцо (105), при этом дроссельный элемент (101) и несущий элемент (103) дроссельного элемента выполнены с возможностью сборки в зажимном кольце (105) так, что дроссельный элемент (101) центрирован в зажимном кольце (105), и зажимное кольцо (105) выполнено с возможностью обеспечения скользящей посадки несущего элемента (103) дроссельного элемента в зажимном кольце (105).
  2. 2. Сборка (110) по п.1, в которой внешний диаметр зажимного кольца (105) обеспечивает скользящую посадку по меньшей мере части сборки (110) дроссельного узла штуцера во внутреннем диаметре фланцевой муфты (13).
  3. 3. Сборка (110) по п.1 или 2, в которой дроссельный элемент (101) центрирован в зажимном кольце (105) и внешний диаметр несущего элемента (103) дроссельного элемента и внутренний диаметр зажимного кольца (105) обеспечивают скользящую посадку несущего элемента (103) дроссельного элемента в зажимном кольце (105).
  4. 4. Сборка (110) по любому из предыдущих пунктов, в которой дроссельный элемент (101) имеет форму шайбы.
  5. 5. Сборка (110) по любому из предыдущих пунктов, в которой дроссельный элемент (101) клиново зажат в зажимном кольце (105).
    - 5 019290
  6. 6. Сборка (110) по любому из предыдущих пунктов, в которой внешний диаметр дроссельного элемента (101) является сужающимся на конус.
  7. 7. Сборка (110) по п.6, в которой внешний диаметр дроссельного элемента (101) является сужающимся на конус под углом около 7-13°.
  8. 8. Сборка (110) по любому из предыдущих пунктов, в которой дроссельный элемент (101) выполнен из карбида вольфрама.
  9. 9. Сборка (110) по любому из предыдущих пунктов, в которой несущий элемент (103) дроссельного элемента и зажимное кольцо (105) выполнены из нержавеющей стали.
  10. 10. Сборка (110) по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащая кольцевую прокладку (109) круглого сечения для создания уплотнения между дроссельным элементом (101), несущим элементом (103) дроссельного элемента и зажимным кольцом (105).
  11. 11. Сборка (110) по п.10, в которой кольцевая прокладка (109) круглого сечения выполнена с возможностью установки в первый круговой паз (117) фланца несущего элемента (103) дроссельного элемента.
  12. 12. Штуцерная задвижка (100), содержащая корпус (3) штуцера, затвор (19), фланцевую муфту (13) для размещения затвора (19) и сборку (110) дроссельного узла штуцера по любому из пп.1-11 для использования в качестве седла затвора.
  13. 13. Штуцерная задвижка (100) по п.12, дополнительно содержащая изнашиваемую съемную гильзу (107).
  14. 14. Штуцерная задвижка (100) по п.12 или 13, дополнительно содержащая вторую кольцевую прокладку (111) круглого сечения для создания уплотнения между сборкой (110) дроссельного узла штуцера и корпусом (3) штуцера.
  15. 15. Штуцерная задвижка (100) по п.14, в которой вторая кольцевая прокладка (111) круглого сечения выполнена с возможностью установки во второй круговой паз (119) фланца несущего элемента (103) дроссельного элемента.
  16. 16. Штуцерная задвижка (100) по любому из пп.13-15, в которой коническая раззенковка (123) несущего элемента (103) дроссельного элемента и секция (125) сужающегося на конус внешнего диаметра изнашиваемой съемной гильзы (107) обеспечивают скользящую посадку изнашиваемой съемной гильзы (107) в несущем элементе (103) дроссельного элемента.
  17. 17. Штуцерная задвижка (100) по любому из пп.13-16, в которой изнашиваемая съемная гильза (107) выполнена из карбида вольфрама.
  18. 18. Способ сборки штуцерной задвижки (100) со сборкой (110) дроссельного узла штуцера, согласно которому вводят находящиеся по потоку ниже компоненты (11) дроссельного узла в выходной канал (7) корпуса (3) штуцера;
    вводят изнашиваемую съемную гильзу (107) в выходной канал (7) корпуса (3) штуцера так, что изнашиваемая съемная гильза (107) опирается на находящиеся по потоку ниже компоненты (11) дроссельного узла;
    вводят сборку (110) дроссельного узла, содержащую дроссельный элемент (101), несущий элемент (103) дроссельного элемента и зажимное кольцо (105), в дроссельное отверстие (27) корпуса (3) штуцера так, что несущий элемент (103) дроссельного элемента опирается на уступ (31) между дроссельным отверстием (27) и выходным каналом (7);
    вводят фланцевую муфту (13), имеющую отверстие (14) в боковой части, в дроссельное отверстие (27), при этом совмещая отверстие (14) фланцевой муфты (13) с входным каналом (5) корпуса (3) штуцера и поджимая сборку дроссельного узла к изнашиваемой съемной гильзе (107); и вводят затвор (19) во фланцевую муфту (13).
  19. 19. Способ по п.18, согласно которому сборка дроссельного узла штуцера является предварительно собранной, причем при предварительной сборке вводят дроссельный элемент (101) в зажимное кольцо (105) с закреплением дроссельного элемента (101) в зажимном кольце (105) и прикрепляют несущий элемент (103) дроссельного элемента к зажимному кольцу (105) посредством винта (121).
  20. 20. Способ по п.18 или 19, согласно которому дополнительно сжимают кольцевую прокладку (109) круглого сечения между дроссельным элементом (101), несущим элементом (103) дроссельного элемента и зажимным кольцом (105) и сжимают вторую кольцевую прокладку (111) круглого сечения между сборкой дроссельного узла и уступом (31) корпуса (3) штуцера.
EA201071283A 2008-05-08 2009-05-08 Сборка дроссельного узла штуцера EA019290B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US5149408P 2008-05-08 2008-05-08
PCT/US2009/043216 WO2009137729A2 (en) 2008-05-08 2009-05-08 Choke trim assembly

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201071283A1 EA201071283A1 (ru) 2011-04-29
EA019290B1 true EA019290B1 (ru) 2014-02-28

Family

ID=41265424

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201071283A EA019290B1 (ru) 2008-05-08 2009-05-08 Сборка дроссельного узла штуцера

Country Status (11)

Country Link
US (1) US9856988B2 (ru)
EP (1) EP2297426B1 (ru)
CN (1) CN102084084B (ru)
AU (1) AU2009244156B2 (ru)
BR (1) BRPI0912237B1 (ru)
CA (1) CA2723422C (ru)
EA (1) EA019290B1 (ru)
EG (1) EG26478A (ru)
MX (1) MX2010012059A (ru)
NO (1) NO2297426T3 (ru)
WO (1) WO2009137729A2 (ru)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013102175A1 (en) * 2011-12-30 2013-07-04 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Construction articles and methods of forming same
US10378309B2 (en) 2014-12-30 2019-08-13 Cameron International Corporation Choke valve trim
WO2022006045A1 (en) * 2020-06-30 2022-01-06 Sri Energy, Inc. Choke system with capacity for passage of large debris

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030098151A1 (en) * 2001-11-26 2003-05-29 Cove Harry Richard Insert assembly for a wellhead choke valve
US6782949B2 (en) * 2002-01-29 2004-08-31 Master Flo Valve Inc. Choke valve with pressure transmitters
US20050115619A1 (en) * 2003-10-31 2005-06-02 Kawulka Graham I. Choke valve with temperature transmitter
US20060011877A1 (en) * 2004-07-19 2006-01-19 Roger Suter Trim insert for choke assembly

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US434808A (en) * 1890-08-19 Rod-packing
US967235A (en) * 1910-02-28 1910-08-16 Hakon Wilfred Ramberg Packing.
US1044787A (en) * 1912-04-30 1912-11-19 Andrew R Klingloff Self-setting packing.
US1050870A (en) * 1912-09-11 1913-01-21 Joseph W Stickley Metallic rod-packing.
US2665879A (en) * 1951-11-13 1954-01-12 Fyr Fyter Co Control valve for fire hose lines
US2792845A (en) * 1953-07-20 1957-05-21 Exxon Research Engineering Co Acidproof control valve
US2963038A (en) * 1957-11-18 1960-12-06 Nat Tank Co Valve with unitarily removable head and seat
US3033227A (en) * 1960-03-25 1962-05-08 Walworth Co Ball valve
US3323542A (en) * 1961-09-18 1967-06-06 Crane Co Fabricated ball valve
US3559531A (en) * 1968-07-15 1971-02-02 Parker Hannifin Corp Speed control valve for a fluid motor
US4302020A (en) * 1980-03-07 1981-11-24 United Aircraft Products, Inc. Actuating sealing joint
US4518148A (en) * 1980-09-26 1985-05-21 Renfro Wesley E Hydraulic choke device
US4523608A (en) * 1982-04-15 1985-06-18 Shafco Industries Inc. Rotary ball valve assembly
US4474208A (en) * 1983-04-13 1984-10-02 Baird Manufacturing Company Safety valve
JPS62107216A (ja) * 1985-11-05 1987-05-18 Ngk Insulators Ltd バルブシートインサート及びその製造法並びにそれを使用してなるシリンダーヘッド
DE3803417A1 (de) * 1988-02-05 1989-08-17 Berchem & Schaberg Gmbh Absperr- oder regelarmatur
DE9216543U1 (de) * 1992-12-04 1993-03-25 Cerpraecis Anwendungen für Ingenieurkeramik GmbH, 4650 Gelsenkirchen Absperrorgan in Form eines Kugelhahns
US6212787B1 (en) 1998-02-03 2001-04-10 Thomas J. Dixon Tape measuring device
GB2416559B (en) * 2001-09-20 2006-03-29 Baker Hughes Inc Active controlled bottomhole pressure system & method
US6899517B2 (en) * 2002-11-08 2005-05-31 Baker Hughes Incorporated Attachment of bearing elements by deformation
US6752377B1 (en) * 2003-01-24 2004-06-22 Taylor Innovations L.L.C. Pressure relief valve with selectable orifice size
DE10349265A1 (de) 2003-10-20 2005-06-09 Siemens Ag Drosselklappenstutzen
US7093819B1 (en) * 2004-07-01 2006-08-22 Mogas Industries, Inc. Ball valve with shear bushing and integral bracket for stem blowout protection
US7426938B2 (en) * 2005-01-18 2008-09-23 Master Flo Valve Inc. Choke valve flow trim for fracture prevention
CA2552170C (en) 2005-07-19 2010-08-17 Master Flo Valve Inc. Reverse flow flow trim for choke valve
JP2007278239A (ja) 2006-04-11 2007-10-25 Mikasa Sangyo Co Ltd 振動締固め機のスロットル調整装置
US8051874B2 (en) * 2006-09-13 2011-11-08 Fisher Controls International Llc Replaceable outlet liner for control valve

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030098151A1 (en) * 2001-11-26 2003-05-29 Cove Harry Richard Insert assembly for a wellhead choke valve
US6782949B2 (en) * 2002-01-29 2004-08-31 Master Flo Valve Inc. Choke valve with pressure transmitters
US20050115619A1 (en) * 2003-10-31 2005-06-02 Kawulka Graham I. Choke valve with temperature transmitter
US20060011877A1 (en) * 2004-07-19 2006-01-19 Roger Suter Trim insert for choke assembly

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI0912237B1 (pt) 2019-06-18
CN102084084A (zh) 2011-06-01
EG26478A (en) 2013-12-02
CA2723422A1 (en) 2009-11-12
NO2297426T3 (ru) 2018-03-31
EP2297426A2 (en) 2011-03-23
US9856988B2 (en) 2018-01-02
MX2010012059A (es) 2010-12-06
AU2009244156B2 (en) 2011-11-17
EA201071283A1 (ru) 2011-04-29
EP2297426B1 (en) 2017-11-01
AU2009244156A1 (en) 2009-11-12
US20120181470A1 (en) 2012-07-19
CN102084084B (zh) 2013-10-09
BRPI0912237A2 (pt) 2016-07-26
EP2297426A4 (en) 2016-07-13
CA2723422C (en) 2016-06-14
WO2009137729A3 (en) 2010-02-18
WO2009137729A2 (en) 2009-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2574100C (en) Trim insert for choke assembly
CN101889161B (zh) 对准关闭件和阀杆的装置和方法
CN100365338C (zh) 流体控制阀
JP4323496B2 (ja) 内燃機関用の燃料レール及びインジェクタ間の接続装置
CA2573904C (en) Replaceable sleeve insert for a choke assembly
US7093819B1 (en) Ball valve with shear bushing and integral bracket for stem blowout protection
US20080035326A1 (en) System and apparatus for sealing a fracturing head to a wellhead
JP2007522367A (ja) ストリッパ・ゴム・アダプタ
RU121025U1 (ru) Устройство для герметизации трубопровода при ремонте шарового крана под давлением
RU2261978C2 (ru) Трубопроводная арматура с элементами из керамики для нефтяных скважин высокого давления
EA019290B1 (ru) Сборка дроссельного узла штуцера
US4377177A (en) Throttling mud choke apparatus
RU178337U1 (ru) Обратный клапан для предотвращения зашламовывания забойных устройств
CN115836153A (zh) 具有单晶流动导管的节流器
RU188069U1 (ru) Клапан обратный газовый
RU2107805C1 (ru) Обратный клапан для бурильной колонны
KR102569737B1 (ko) 고압 디젤 연료 펌프
RU209845U1 (ru) Клапан обратный газовый
RU82264U1 (ru) Башмак для установки перекрывателя в скважине
EP0016304B1 (en) Choke for controlling the flow of drilling mud
RU2685800C1 (ru) Шаровой кран
RU2677129C1 (ru) Башмак для установки профильного перекрывателя в скважине
RU132834U1 (ru) Клапан буровой универсальный

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM