Модернизация соединений трубопроводов в машинах и оборудовании нефтегазовых промыслов

Введение. Рассматривается проблема герметичного соединения трубопроводов и рукавов высокого давления (РВД), применяемых в различных областях жизнедеятельности человека. Особенность эксплуатации трубопроводов высокого давления в оборудовании нефтегазового комплекса заключается в следующем. При температуре окружающей среды ниже минус 50 ºC необходимо пропускать тысячи тонн пластовой жидкости, нагретой до 200-250 ºC и содержащей агрессивные среды, абразив и сильно минерализованную воду. Материалы и методы. Рассматриваются различные конструкции металлических уплотнителей, применяемых в соединениях трубопроводов высокого давления. Соединения, широко используемые для трубопроводов, не выдерживают давления выше 20-60 Мпа. При этом в трубопроводах нефтепромышленного оборудования давление может превышать 100 МПа. Особенностью использования рассматриваемых соединений является снижение их прочности с увеличением диаметра. Указанные недостатки ограничивают использование перечисленных схем уплотнения. Ремонт таких соединений в полевых условиях, например, при эксплуатации нефтегазового оборудования, практически невозможен. В данном случае требуется применение быстроразъемных соединений (БРС), для разборки которых достаточно наличия ключей. Результаты исследования. Для решения указанных проблем создана и запатентована принципиально новая схема уплотнения соединения трубопроводов и РВД. Основным элементом запатентованного устройства является ступенчатая втулка, позволяющая надежно герметизировать соединение трубопроводов и РВД. Ступенчатая втулка (уплотнитель) должна быть изготовлена из высоколегированной стали по аналогии с прокладкой во фланцевых соединениях и может быть закалена, что позволит увеличить прочность рассматриваемых соединений и эксплуатировать их в условиях низких температур. Обсуждение и заключение. Сравнительный анализ конструкций уплотнительных элементов показывает преимущества предлагаемого уплотнителя. Для его практического применения необходимо выполнить оптимизацию формы и размеров ступенчатой втулки с целью обеспечения герметичности при заданных давлениях, а также определить необходимую силу затяжки резьбы для обеспечения надежной работы узла.

быстроразъемные соединения, трубопроводы высокого давления, соединения трубопроводов, quick connectors, high pressure lines, pipeline connections. For citation: K

1. Кадеров, Х. К. Моделирование формы уплотнительных элементов гидравлических соединений / Х. К. Кадеров, А. С. Юдин // Современные проблемы механики сплошной среды : тр. V междунар. конф. 12-14 октября 1999 года. ¾ Ростов-на-Дону : Изд-во СКНЦ ВШ, 2000. ¾ Т. 2. - С. 129-133.

2. Молчанов, А. Г. Машины и оборудование для добычи нефти и газа / А. Г. Молчанов. ¾ 2-е изд., испр. и доп. ¾ Москва : Альянс, 2010. ¾ 588 с.

3. Самоустанавливающийся сборный плунжер : патент 166353 Рос. Федерация : F04B 53/14, F04B 15/04 / С. О. Киреев [и др.]. ¾ № 2016102010/06 ; заявл. 21.01.16 : опубл. 20.11.16, Бюл. № 32. - 2 с.

4. Анурьев, В. И. Справочник конструктора машиностроителя. Т. 3 / В. И. Анурьев ; под ред. И. Н. Жестковой. ¾ 8-е изд., перераб. и доп. ¾ Москва : Машиностроение, 2001. ¾ 864 с.

5. Соединения трубопроводов: справочник / Л. П. Колесникова [и др.]. - Москва : Изд-во стандартов, 1988. ¾ 336 с.

6. Уплотнения и уплотнительная техника: справочник / Л. А. Кондаков [и др.] ; под общ. ред. А. И. Голубева, Л. А. Кондакова. - 2-е изд., перераб. и доп. ¾ Москва : Машиностроение, 1994. ¾ 445 с.

7. Соединение трубопровода : патент 2119607 Рос. Федерация : C1 F16L 19/00 / Х. К. Кадеров [и др.]. ¾ № 97111112/06 ; заявл. 01.07.97 ; опубл. 27.09.98, Бюл. № 27. - 6 с.

8. Соединение трубопроводов : патент 2180067 Рос. Федерация : C1 7 F16L 19/08 / Х. К. Кадеров [и др.]. ¾ № 2000131811/06 ; заявл. 18.12.2000 ; опубл. 27.02.02, Бюл. № 6. - 5 с.

9. Соединение трубопроводов : патент 2374547 Рос. Федерация : F16 L19/08 / Х. К. Кадеров [и др.]. ¾ № 2008124037/06 ; заявл. 18.12.2000 ; опубл. 27.11.09, Бюл. № 33. - 7 с.

10. Соединение трубопроводов : патент 236888 Рос. Федерация : C1 7 F16L 19/00 / Х. К. Кадеров [и др.]. ¾ № 2008148071/06 ; заявл. 05.12.08 ; опубл. 20.04.10, Бюл. № 6. - 9 с.