RU2167358C2 - Pipe thickened threaded joint - Google Patents

Abstract

FIELD: oil and gas industry. SUBSTANCE: invention relates to oil-field equipment. Pipe joint has pipes with external thread at their ends and drawn together by coupling, sealing ring. The latter is positioned in end grooves made on internal side of pipes. It is made concave inside pipe joint. Ends of grooves may be tapered, spherical as well as cylindrical. Concave surface of sealing ring is made hyperbolic or wave-shaped. EFFECT: enhanced sealing of pipe joint. 4 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к нефтегазопромысловому оборудованию, и может быть использовано для повышения герметичности трубного резьбового соединения. The invention relates to the oil and gas industry, in particular to oil and gas equipment, and can be used to increase the tightness of the pipe threaded connection.

Известно трубное соединение, включающее муфту, два сходящихся конца труб, имеющих концевые проточки с внутренней стороны, в которые вставлено герметизирующее кольцо (SU а.с. N 1560874, МПК5 F 16 L 15/00, 1988 г.). Герметичность соединения обеспечивается за счет прижатия герметизирующего элемента к внутренним торцевым поверхностям сходящихся концов труб с помощью магнитов. A pipe connection is known, including a coupling, two converging pipe ends having end grooves on the inside, into which a sealing ring is inserted (SU a.s. N 1560874, IPC5 F 16 L 15/00, 1988). The tightness of the connection is ensured by pressing the sealing element to the inner end surfaces of the converging ends of the pipes using magnets.

Недостатком данной конструкции является то, что повышение герметичности достигается только за счет действия магнитных сил и не зависит от внутреннего давления флюида в трубе. В процессе эксплуатации трубного резьбового соединения под действием физических и химических факторов возможно ослабление магнитных сил и, как следствие, степени прижатия уплотнительного элемента к торцевым проточкам сходящихся концов труб и снижение герметизирующей способности. The disadvantage of this design is that the increase in tightness is achieved only due to the action of magnetic forces and does not depend on the internal pressure of the fluid in the pipe. During operation of a pipe threaded joint under the influence of physical and chemical factors, it is possible to weaken the magnetic forces and, as a result, the degree of pressing of the sealing element to the end grooves of the converging ends of the pipes and a decrease in sealing ability.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение герметичности трубного резьбового соединения. The technical result of the invention is to increase the tightness of the pipe threaded connection.

Данный технический результат достигается за счет того, что в трубном резьбовом соединении, содержащем трубы с наружной резьбой на концах, стянутые муфтой, герметизирующее кольцо, размещенное в концевых проточках, выполненных с внутренней стороны труб, герметизирующее кольцо выполнено вогнутым внутрь трубного соединения, при этом вогнутая поверхность герметизирующего кольца выполнена гиперболической или волнообразной. This technical result is achieved due to the fact that in a pipe threaded connection containing pipes with an external thread at the ends, tightened by a sleeve, a sealing ring located in the end grooves made on the inside of the pipes, the sealing ring is made concave into the pipe connection, while it is concave the surface of the sealing ring is made hyperbolic or wavy.

Кроме того, торцы проточек могут быть выполнены коническими, сферическими, цилиндрическими. In addition, the ends of the grooves can be made conical, spherical, cylindrical.

Предлагаемая конструкция трубного уплотняющегося резьбового соединения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 изображено соединение в сборе; на фиг. 1а - вариант исполнения трубного уплотняющегося резьбового соединения, где торцы проточек выполнены коническими, а вогнутая поверхность герметизирующего кольца выполнена гиперболической; на фиг. 1б, 1в - варианты исполнения трубного уплотняющегося резьбового соединения, где торцы проточек выполнены сферическими, а вогнутая поверхность герметизирующего кольца выполнена гиперболической; на фиг. 1г - вариант исполнения трубного уплотняющегося резьбового соединения с цилиндрическими торцами и герметизирующим кольцом с вогнутой гиперболической поверхностью; на фиг. 2 представлено герметизирующее кольцо с гиперболической вогнутой поверхностью. The proposed design of a pipe sealing threaded connection is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a complete assembly; in FIG. 1a is an embodiment of a tubular sealing threaded connection, where the ends of the grooves are made conical and the concave surface of the sealing ring is hyperbolic; in FIG. 1b, 1c - embodiments of the pipe sealing threaded connection, where the ends of the grooves are made spherical, and the concave surface of the sealing ring is hyperbolic; in FIG. 1d is an embodiment of a tubular sealing threaded connection with cylindrical ends and a sealing ring with a concave hyperbolic surface; in FIG. 2 shows a sealing ring with a hyperbolic concave surface.

Варианты исполнения герметизирующего кольца, где вогнутая поверхность выполнена волнистой, не показаны. Options for the sealing ring, where the concave surface is made wavy, not shown.

Трубное уплотняющееся резьбовое соединение состоит из сходящихся концов труб 1 и 2 с наружной резьбой на концах, ввинченных в охватывающую муфту 3, и герметизирующего кольца 4 (фиг. 1). Кольцо 4 расположено между торцевыми концевыми проточками 5 и 6, торцы которых выполнены различными вариантами: коническими (фиг. 1а), сферическими (фиг 1б, в), цилиндрическими (фиг. 1г). Вогнутая поверхность герметизирующего кольца может быть выполнена гиперболической (фиг. 2) или волнообразной (на чертежах не показано). The pipe sealing threaded connection consists of the converging ends of the pipes 1 and 2 with an external thread at the ends screwed into the female sleeve 3 and the sealing ring 4 (Fig. 1). Ring 4 is located between the end end grooves 5 and 6, the ends of which are made in different versions: conical (Fig. 1a), spherical (Fig. 1b, c), cylindrical (Fig. 1d). The concave surface of the sealing ring can be made hyperbolic (Fig. 2) or wave-like (not shown in the drawings).

Трубное уплотняющееся резьбовое соединение работает следующим образом. Pipe sealing threaded connection operates as follows.

Герметизирующее вогнутое упругое кольцо 4 устанавливают в коническую проточку 5 трубы 1, после чего на нее наворачивают муфту 3. Трубу 2 ввинчивают в муфту 3. В процессе затяжки трубного уплотняющегося соединения происходит его герметизация - упругое герметизирующее кольцо 4 прижимается концевыми проточками 5 и 6. Более эффективная герметизация трубного уплотняющегося резьбового соединения достигается тем, что вогнутое упругое герметизирующее кольцо 4, вследствие радиального воздействия избыточного давления рабочего агента внутри трубной колонны, прижимается к месту стыковки труб 1 и 2 и обеспечивает герметизацию соединения. Форма вогнутой поверхности герметизирующего кольца может быть гиперболической либо волнообразной. При этом принцип работы соединения не меняется. The sealing concave elastic ring 4 is installed in the conical groove 5 of the pipe 1, after which the sleeve 3 is screwed onto it. The pipe 2 is screwed into the coupling 3. In the process of tightening the pipe sealing connection, it is sealed - the elastic sealing ring 4 is pressed by the end grooves 5 and 6. More effective sealing of the pipe sealing threaded connection is achieved by the fact that the concave elastic sealing ring 4, due to the radial effect of the excess pressure of the working agent inside the pipe column, is pressed against the docking location tubes 1 and 2 and provides a sealing compound. The shape of the concave surface of the sealing ring may be hyperbolic or wave-like. In this case, the principle of operation of the connection does not change.

Таким образом, предлагаемая конструкция обеспечивает лучшую герметизацию резьбового соединения труб, так как герметизирующие свойства уплотнительного кольца зависят от давления флюида в трубе и с ростом давления повышаются. Thus, the proposed design provides better sealing of the threaded pipe connection, since the sealing properties of the sealing ring depend on the fluid pressure in the pipe and increase with increasing pressure.

Claims (4)

1. Трубное резьбовое соединение, содержащее трубы с наружной резьбой на концах, стянутые муфтой, герметизирующее кольцо, размещенное в концевых проточках, выполненных с внутренней стороны труб, отличающееся тем, что герметизирующее кольцо выполнено вогнутым внутрь трубного соединения, при этом вогнутая поверхность герметизирующего кольца выполнена гиперболической или волнообразной. 1. A pipe threaded connection containing pipes with an external thread at the ends, tightened by a sleeve, a sealing ring placed in the end grooves made on the inside of the pipe, characterized in that the sealing ring is made concave inside the pipe connection, while the concave surface of the sealing ring is made hyperbolic or wavy. 2. Трубное резьбовое соединение по п.1, отличающееся тем, что торцы проточек выполнены коническими. 2. The pipe threaded connection according to claim 1, characterized in that the ends of the grooves are made conical. 3. Трубное резьбовое соединение по п.1, отличающееся тем, что торцы проточек выполнены сферическими. 3. The pipe threaded connection according to claim 1, characterized in that the ends of the grooves are made spherical. 4. Трубное резьбовое соединение по п.1, отличающееся тем, что торцы проточек выполнены цилиндрическими. 4. The pipe threaded connection according to claim 1, characterized in that the ends of the grooves are made cylindrical.

Images