RU2518778C1 - Packing seal to blank off casing pipe tested for leak proofness - Google Patents

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: packing seal is made from resilient elastic material in the form of a cup with a central hole in the bottom for operating fluid supply and with internal surface made as a truncated cone whose bigger base is turned to the mouth. The outer seal surface is made as two truncated cones matching by their bigger bases, their generatrices are inclined in respect to the straight line drawn through the cross point of the said generatrices parallel to the central seal axis, at an angle of 15-20°. The generatrix of the truncated cone oriented to the cup mouth is longer than the generatrix of the truncated cone oriented to the bottom.

EFFECT: simplified design and improved reliability.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области элементов уплотнений, преимущественно применяемых в испытательной технике, и может быть использовано для испытания труб, трубопроводов и их присоединительных устройств и разъемных соединений на прочность и герметичность.The invention relates to the field of sealing elements, mainly used in testing equipment, and can be used to test pipes, pipelines and their connecting devices and detachable joints for strength and tightness.

Известна уплотнительная манжета (см. патент на ПМ №3152, МПК F16J 15/32, опубл. 16.11.1996 г.), выполненная в виде кольца V-образного сечения из материала с основой из фторопласта.Known sealing cuff (see patent for PM No. 3152, IPC F16J 15/32, publ. November 16, 1996), made in the form of a V-shaped ring of material with a base of fluoroplastic.

Недостатками известной уплотнительной манжеты являются дороговизна изготовления и ненадежная гидроизоляция, поскольку уплотнительный элемент одной из заглушек выполнен не самоуплотняющегося типа.The disadvantages of the known sealing cuff are the high cost of manufacture and unreliable waterproofing, since the sealing element of one of the plugs is not of a self-sealing type.

Известна также уплотнительная манжета, приведенная в способе гидравлического испытания насосно-компрессорных труб (патент РФ №2192627, МПК G01M 3/08, опубл. 10.11.2002 г.), применяемая для заглушек концов обсадной трубы, испытываемой на герметичность, выполненная из упругого эластичного материала в виде «стакана» с центральным отверстием в днище для подвода рабочей жидкости и с внутренней поверхностью, выполненной в виде усеченного конуса, большим основанием, направленным к горловине.Also known is a sealing sleeve provided in a method for hydraulic testing of tubing (RF patent No. 2192627, IPC G01M 3/08, publ. 10.11.2002), used for plugs of casing ends, tested for tightness, made of elastic elastic material in the form of a "glass" with a central hole in the bottom for supplying the working fluid and with an inner surface made in the form of a truncated cone, a large base directed to the neck.

Указанная уплотнительная манжета по технической сущности и достигаемому результату более близка к предлагаемой и может быть принята в качестве прототипа.The specified sealing cuff on the technical nature and the achieved result is closer to the proposed one and can be adopted as a prototype.

Недостатком уплотнительного элемента, выбранного в качестве прототипа, является то, что из-за конструктивных особенностей он не обладает достаточной надежностью, кроме того, в описании к этому патенту не приведены данные о материале, из которого он изготовлен, что не дает возможности судить о его долговечности при многократном его использовании.The disadvantage of the sealing element selected as a prototype is that, due to the design features, it does not have sufficient reliability, in addition, the description of this patent does not contain data on the material from which it is made, which makes it impossible to judge about it longevity with repeated use.

Общим недостатком аналога и прототипа является недолговечность. Например, срок службы уплотнительных манжет составляет всего 50÷60 циклов испытательных нагрузок.A common disadvantage of the analogue and prototype is the fragility. For example, the service life of the sealing lips is only 50 ÷ 60 cycles of test loads.

Технической задачей изобретения является повышение надежности и долговечности уплотнительной манжеты для заглушки обсадной трубы, испытываемой на герметичность.An object of the invention is to increase the reliability and durability of the sealing collar for the casing plug, tested for leaks.

Поставленная задача решается уплотнительной манжетой для заглушки обсадной трубы, испытываемой на герметичность, выполненной из упругого эластичного материала в виде «стакана» с центральным отверстием в днище для подвода рабочей жидкости и с поверхностью, выполненной в виде усеченного конуса.The problem is solved by a sealing cuff for plugging the casing, tested for leaks, made of elastic elastic material in the form of a "glass" with a central hole in the bottom for supplying the working fluid and with a surface made in the form of a truncated cone.

Новым является то, что усеченный конус выполнен на наружной поверхности манжеты, причем в виде двух усеченных конусов, совмещенных большими основаниями, при этом их образующие наклонены относительно прямой, проведенной через точку пересечения указанных образующих параллельно центральной оси манжеты, под углом 15÷20°, при этом образующая усеченного конуса, направленного в сторону горловины «стакана», по длине выбрана большей, чем длина образующей усеченного конуса, направленного к днищу.What is new is that the truncated cone is made on the outer surface of the cuff, and in the form of two truncated cones combined with large bases, while their generators are inclined relative to the straight line drawn through the intersection point of these generatrices parallel to the central axis of the cuff, at an angle of 15 ÷ 20 °, wherein the generatrix of the truncated cone directed toward the neck of the “glass” is longer in length than the length of the generatrix of the truncated cone directed to the bottom.

Новым является также и то, что в качестве упругого эластичного материала для манжеты выбран полиуретан или невулканизированная резиновая смесь.Also new is the fact that polyurethane or unvulcanized rubber compound is chosen as an elastic elastic material for the cuff.

Представленные чертежи поясняют суть изобретения.The presented drawings explain the essence of the invention.

На фиг.1 изображена предлагаемая уплотнительная манжета в виде «стакана» для заглушки ниппельного конца обсадной трубы в разрезе;Figure 1 shows the proposed sealing sleeve in the form of a "glass" for plugging the nipple end of the casing pipe in section;

на фиг.2 - заглушка с уплотнительной манжетой, вмонтированной в ниппельном конце обсадной трубы, с крепежными элементами в разрезе;figure 2 - plug with a sealing sleeve mounted in the nipple end of the casing, with fasteners in section;

Предлагаемая уплотнительная манжета 1 (см. фиг.1) выполнена в виде «стакана» с центральным отверстием 2 в днище 3 и с наружной поверхностью, выполненной в виде двух усеченных конусов 4 и 5, совмещенных большими основаниями, при этом их образующие 6 и 7 наклонены под углом α, составляющим 15÷20° (см. фиг.1), относительно прямой, проведенной через точку пересечения указанных образующих параллельно центральной оси манжеты. Образующая 7 усеченного конуса, направленная в сторону горловины 8, и по длине выбрана большей, чем длина образующей 6, направленной к днищу 3.The proposed sealing collar 1 (see figure 1) is made in the form of a “glass” with a central hole 2 in the bottom 3 and with an outer surface made in the form of two truncated cones 4 and 5, combined with large bases, while forming 6 and 7 inclined at an angle α of 15 ÷ 20 ° (see FIG. 1), with respect to a straight line drawn through the intersection point of these generatrices parallel to the central axis of the cuff. Generator 7 of a truncated cone, directed toward the neck 8, and selected longer than the length of the generatrix 6 directed to the bottom 3.

Уплотнительная манжета изготавливается из эластомера по традиционной технологии для резинотехнических изделий из невулканизированной резиновой смеси или полиуретана с использованием пресс-формы. При многократных испытаниях обсадных труб под давлением предпочтительно использовать полиуретан с твердостью по Шору, равной 60÷95 в условных единицах.The sealing cuff is made of elastomer according to traditional technology for rubber products from unvulcanized rubber compound or polyurethane using a mold. In multiple pressure casing tests, it is preferable to use polyurethane with a shore hardness of 60 ÷ 95 in arbitrary units.

Уплотнительную манжету используют следующим образом.The sealing cuff is used as follows.

Испытываемую обсадную трубу 9 (см. фиг.2) устанавливают на приемно-опорные ролики (на фиг. не изображены). Ее резьбовые концы сначала смазывают тонким слоем смазочного материала. Затем в ниппельный конец обсадной трубы 9 заводят с натягом уплотнительную манжету в виде «стакана» (см. фиг.1) и завинчивают кольцо 10 с внутренней резьбовой нарезкой, куда завинчивают заглушку 11 (резьбовые нарезки на фиг. не изображены), а распределительную головку 12 пропускают через отверстие 2. Затем крышку 13 с центральным отверстием 14 завинчивают на хвостовую часть заглушки 11 и соединяют крышку 13 с кольцом 10 с помощью стягивающего кольца 15. На этом сборка ниппельной части (заглушка с центральным каналом и распределительной головкой) заканчивается.The test casing 9 (see figure 2) is installed on the receiving support rollers (in Fig. Not shown). Its threaded ends are first lubricated with a thin layer of lubricant. Then, a sealing cuff in the form of a “cup” is tightened into the nipple end of the casing 9 (see FIG. 1) and the ring 10 is screwed with an internal threaded thread, where the plug 11 is screwed (the threaded threads are not shown in FIG.), And the distribution head 12 is passed through the hole 2. Then, the cover 13 with the central hole 14 is screwed onto the tail of the plug 11 and the cover 13 is connected with the ring 10 using the tightening ring 15. At this point, the assembly of the nipple part (the plug with the central channel and distribution head) is closed is nibbling.

Аналогично собирают компоновку заглушки муфтовой части (на фиг. не изображена) с уплотнительной манжетой, выполненной с глубоким радиальным углублением в виде "ласточкиного хвоста", для захода в радиальный выступ муфтовой части с целью более полной герметизации испытываемой трубы с отверстием для захода испытываемой трубы.Similarly, the assembly of the plug part of the coupling part (not shown in Fig.) Is assembled with a sealing sleeve made with a deep radial recess in the form of a "dovetail" for entering the radial protrusion of the coupling part in order to more fully seal the test pipe with an opening for the test pipe to enter.

Перед испытанием обсадную трубу 9 устанавливают под небольшим углом к горизонтали для выпуска воздуха через отверстие заглушки муфтовой части. Далее через центральное отверстие 14 крышки 13 подают воду под давлением, повышая его до расчетного.Before the test, the casing 9 is installed at a small angle to the horizontal to release air through the hole of the plug of the coupling part. Then through the Central hole 14 of the cover 13 serves water under pressure, increasing it to the calculated.

Технико-экономическое преимущество предложения заключается в следующем.The technical and economic advantage of the proposal is as follows.

Предлагаемая уплотнительная манжета для заглушки обсадной трубы, испытываемой на герметичность, обладает простотой конструкции и повышенной надежностью при герметизации труб в условиях интенсивного абразивного и гидроабразивного износа, высоких ударных давлений, при этом полиуретан, из которого изготовлена эта манжета, в несколько раз повышает ее долговечность при испытании в сравнении с известными.The proposed sealing sleeve for casing plugs tested for leaks, has a simple structure and increased reliability when sealing pipes under conditions of intense abrasive and waterjet abrasion, high shock pressures, while the polyurethane of which this sleeve is made several times increases its durability when test in comparison with the known.

Claims (2)

1. Уплотнительная манжета для заглушки обсадной трубы, испытываемой на герметичность, выполненная из упругого эластичного материала в виде «стакана» с центральным отверстием в днище для подвода рабочей жидкости и с поверхностью, выполненной в виде усеченного конуса, отличающаяся тем, что усеченный конус выполнен на наружной поверхности манжеты, причем в виде двух усеченных конусов, совмещенных большими основаниями, при этом их образующие наклонены относительно прямой, проведенной через точку пересечения указанных образующих параллельно центральной оси манжеты, под углом 15÷20°, при этом образующая усеченного конуса, направленного в сторону горловины «стакана», по длине выбрана большей, чем длина образующей усеченного конуса, направленного к днищу.1. A sealing cuff for a casing plug, tested for leaks, made of elastic elastic material in the form of a "glass" with a central hole in the bottom for supplying the working fluid and with a surface made in the form of a truncated cone, characterized in that the truncated cone is made on the outer surface of the cuff, and in the form of two truncated cones, combined with large bases, while their generators are inclined relative to the straight line drawn through the intersection point of these generatrices parallel but the central axis of the cuff, at an angle of 15 ÷ 20 °, while the generatrix of the truncated cone directed towards the neck of the “glass” is selected longer than the length of the generatrix of the truncated cone directed to the bottom. 2. Уплотнительная манжета по п.1, отличающаяся тем, что в качестве упругого эластичного материала для манжеты выбран полиуретан или невулканизированная резиновая смесь. 2. The sealing cuff according to claim 1, characterized in that polyurethane or unvulcanized rubber compound is selected as the elastic elastic material for the cuff.

Images