Установка для наружной опрессовки труб

 

>635858

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту— (22) Заявлено 30.06.76 (21) 2380851 25-27 (23) Приоритет — (32) 30.06.75 (51).Ч.Кл. В 21 0 31 00

Государственный комитет (33) CILIA (31) 591502 по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.774.72 (088.8) (43) Опубликовано 30.11.78 Бюллете11ь ¹44 (45) Дата опубликования описания 19.12.78 (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Томас Д. Хоук и Кеннет Дж. Карстенсен (США) Иностранная фирма

«Сервис Эквипмент Дизайн Ко., Инк.» (США) (71) З.аяаитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ НАРУ)КНОЙ ОПРЕССОВКИ ТРУБ

Изобретение касается обработки труб без снятия стружки.

Известна установка для наружной ollрессовки труб, содержащая разъемный цилиндрический корпус, выполненный из отдельных секций, соединенных посредством за1пирающего устройства, средства уплотнения и средства подачи жидкости в полость контроля, образованную закрытым корпусом (1).

Однако эта установка не предназначена для работы при высоком давлении рабочей жидкости.

Целью изобретения является повышение надежности и безопасности работы.

Поставленная цель достигается тем, что средства уплотнения выполнены в виде размещенных на торцах корпуса сегментных резиновых уплотнений и установленных в разъемах корпуса резиновых продольных прокладок, перекрывающих сег ментные уплотнения и имеющих утолщение с встроенным в него недеформируемым вкладышем.

Установка снабжена силовыми устройствами для предварительного и окончательного закрывания корпуса и крюковыми захватами с приводами.

Кроме того, установка, снабжена пластинами с отверстиями, а корпус выполнен с ребрамп )1 LcTI ocTII, B которых таl же имеются отверстия, при этом запирающее устройство изготовлено в виде стержня, установленного в отверстиях пластин и ребер, 5 и снабжено приводом для перемещения стержня вдоль оси трубы.

На фиг. 1 показана предлагаемая установка в закрытом положении, общий вид; на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг. 3—

10 взаимодействие запорных пальцев, крюков и прокладок; на фиг. 4 — сечение А — А на фиг. 2; на фиг.5 — положение деталей после отведения крюков от запорных пальцев; на фиг. 6 — положение деталей при,полном от15 крытии предлагаемой установки; на фиг. 7— сечение Б — Б на фиг. 1; на фиг. 8 — упор и подкладка для запорной щеки; на фиг.

9 — сечение  — В .на фиг. 1; на фиг. 10— сечение à — Г на фиг. 9; на фиг. 11 — сече20 ние Д вЂ” Д на фиг. 10; на фиг. 12 — сечение Š— Е на фиг. 10; на фиг. 13 — сечение

Ж вЂ” Ж на фпг. 10; на фиг. 14 — уплотнительные элементы в свободном (несжатом) состоянии; на фиг. 15 — в увеличенном масштабе узел 1 на фиг. 13; на фиг. 16— кольцевой уплотнптельный сегмент; на фиг.

17 — сечение и — И на фиг. 14; на фиг. 18— верхняя часть устройства, находящегося в открытом положении (без запорного ци линдра); на фпг. 19 — выступы кольцевого

635858

60 б5 уплотнптельного сегмента; на фиг. 20— устройство, препятствующее продольному выдавливанию резины кольцевых уплотннтельных сегментов, в вертикальном разрезе; на фиг. 21 — уплотнительный узел; на фиг.

22 — узел 1 на фиг. 13 (в момент закрытия).

Установка содержит разъемный цилиндрический корпус, выполненный из двух полуцилиндрических секций 1 и 2, верхние н нижние концы которых имеют утолщения с кольцевыми проточками 8 и 4. Корпус имеет упрочняющие элементы, выполненные в виде приваренных к секциям 1 и 2 симметричных ребер, 5 и б, а также в виде пластин, надетых на стержни, проходящие через отверстия в ребрах. Часть параллельных ребер 5 приварена снаружи к секции 1 корпуса на равных расстояниях друг от друга (перед сваркой ребра вставить в кольцевые канав ки, сделанные на наружной поверхности корпуса) . Часть параллельных ребер б приварена к секции 2 корпуса, причем ребра

6 расположены зеркально противопоположно ребрам 5. Через концы ребер 5 и б проходят четыре стержня 7 — 10, из которых стержни 7 — 9 постоянно крепятся к ребрам с помощью гаек 11 — 18 (фиг. 2). Стержень

10 образует запорный элемент, который перемещается с помощью специального цилиндра.

Стер>«ни 7 и 8, расположенные в задней части корпуса соединены друг с другом пластинчатыми петлями 14 (фиг. 7 — 9 и фиг. 19). Стержни 9 и 10, расположенные в передней части корпуса, соединены друг с другом запорными шарнирно-поворотными щеками 15. Петли 14 и запорные щеки

15,имеют форму толстых пластин, полностью заполняющих промежутки между соседними ребрами 5 и б, в результате чего все стержни 7 — 10 работают на чистый срез, а не на изгиб.

Описанный упрочняющий каркас корпуса симметричен относительно двух взаимно перпендикулярных плоскостей Р, и Р>, проходящих через продольную ось уст рой..тва (фиг. 9). При такой симметрии два ребра 5 и б оказываются расположенными друг против друга и лежат в одной и той же плоскости, перпендикулярной к оси устрой-.тва. Точно так же,и пластины 14 и 15 располагаются строго друг против друга и лежат в одной и той же плоскости, перпенди«улярной к оси устройства.

Термин «симметричный» характеризует пе только рассмотренную выше конструк:ию с ребрами и пластинами одинаковой формы, но и конструкцию, в которой ребра пластины имеют неодинаковую форму.

Так, например, если запорную щеку 15 (фиг. 9) сделать в два раза шире, а раз,,"еры петли 14 не изменять, то и в это:„r случае корпус останется «симметричным» относительно плоскости Р .

Корпус описанной конструкции вместе с упрочняющими элементами крепится к корпусу 1б с клапанами (фиг. 1) и подвешивается соответствующими устройствами (пе показаны) к буровой вышке нефтеносной скважины. Верхняя и нижняя стенки корпуса 1б с клапанами выступают вперед и соединяются болтами с верхним и нижним ребрами б.

Для того, чтобы корпус, состоящий из двух секций 1 и 2 и соответствующих деталей, мог образовать герметичную полость (полость контроля 17) вокруг контролируемого на герметичность участка трубы, он снабжен уплотнительными элементами. Установка предназначена для образования кольцевой полости контроля 17 (фиг. 10) вокруг участка трубы, образованной двумя трубами 18 и 19, соединенными друг с другом резьбовой муфтой 20. Такой трубой может быть буровая труба, корпусная трубаит. п.

Уплотнительные элементы обычно изготовляются из резины и имеют выступающие участки, которые при закрытии корпуса сжимаются. Поэтому закрытие корпуса требует значительных усилий.

Устройство для закрытия корпуса и поджатия уплотнения выполнено в виде двух крюков 21, один из которых расположен в верхней части корпуса, а другой — в нижней части. Каждый крюк 21 соединен шарнирно коротким пальцем 22 с рычагом 28 (фиг. 1), один .конец которого, шарнирно закреплен на стержне 9 для запорной щеки 15 (фиг. 14). Другой конец рычага 28 соединен шарнирно пальцем 24 с цилиндром 25, который в свою очередь шарнирно крепится к верхней (или нижней) стенке корпуса 1б с клапанами.

В средней части крюка 21 сделан вырез 2б (фиг. 5), позволяющий иметь зазор между крюком и гайкой 18, навернутой на стержень 9. В результате этого крюки 21 поворачиваются не вокруг стержня 9, а вокруг пальцев 22, закрепленных на рычагах

28.

К рюкю 21 и рычаги 28 образуют рычажную систему, которая при срабатывании цилиндров 25 (втягивании штока внутрь цилиндра) обеспечивает опускание крюков (фиг. 2). Крюки при этом захватывают фиксирующие и запорные пальцы 27 (фиг. 2 и фиг. 18), расположенные в прорезях блоков

28, установленных с помощью болтов 29 и

80 на верхнем и нижнем ребрах 5.

В противоположность,известным устройствам, рычажная система в которых выполнена таким образом, что крюковые захваты поворачиваются вокруг своих центров, в данной конструкции рычажной системы, образованной крюками 21 и рычагами 28, крюки поворачиваются не вокруг своего центра. Когда корпус установки пол постыл закрыт (фиг. 2), прямая линия, про635858

Сжатие резины, полученное с помощью бобышки 87, ограничено ее размерами, которые выбираются таким образом, чтобы при заворачивании винта в бобышку резина в зоне расположения бобышки была сжата до определенной степени (так называемое начальное сжатие).

Бабышка 87 при затягивании винта притягивается к нижней стенке паза, в который устанавливается данный сегмент.

Верхний торец бобышки не упирается прн этом в цилиндрическую внутреннюю поверхность корпуса и между ним и этой поверхностью после заворачивания винта 86 на определенное количество витков остается небольшой зазор.

Края армирующего элемента 83, отогнутые по радиусу, соответствующему радиусу скругления кромок 73 и 74 паза (фиг. 15), обеспечивают эффективное прижатие резины к этим кромкам и исключают утечку воды или другой жидкости через зоны уплотнения.

Как показано на фиг. 17, на внутренней поверхности корпуса 78 каждого сегмента имеется кольцевой выступ 92, а на наружной поверхности — четыре выступа 93 — 96, два из которых расположены над отверстием 91, а два — под ним. Выступ 92 направлен по:радиусу,к оси корпуса установки и прижимается (когда корпус закрыт) к наружной цилиндрической поверхности трубы, а выступы 93 — 96 направлены по радиусу наружу (от оси установки) и прижимаются к внутренней цилиндрической поверхности секции корпуса, В местах расположения этих выступов создается особо высокое сжатие резины, максимально упплотняющее соответствующие поверхности.

Пунктирными линиями на фиг. 12 (на которой изображены уплотнительные сегменты 77 после закрытия надетого на трубу корпуса) показано положение внешних краев выступов 92 — 96 для находящегося в свободном (несжатом) положении уплотнения. Выступы уплотнительных сегментов обеспечивают значительное радиальное прижатие резины к стенкам секций корпуса, к стенкам пазов 69 и 70 и к наружной поверхности трубы, Предварительное радиальное сжатие наружных участков резины обеспечивается путем затяжки винтов 86 и 88, а окончательное поджатие наружных и внутренних участков уплотнения происходит при закрытии надетого на трубу корпуса.

При создании в полости контроля 17 высокого давления жидкости происходит продольное сжатие резины (фиг. 20), сопровождающееся ее объемным обжатием и двусторонним выдавливанием резины в радиальном направлении, что в еще большей степени повышает герметизирующее действие уплотнительных сегментов 77, Таким образом, уплотнение проходит три ся на некотором расстоянии от наружных выступов 81 сегментов, один из которых сделан на кольцевом сегменте 77. Выступы

81 размещаются в крайних участках пазов

69 и 70. 5

В каждый из резиновых корпусов 78 залито два армирующих элемента 82 и 83, которые выполняют ряд функций, в том числе способствуют начальному сжатию сегментных уплотнений. Армирующий элемент 82 имеет кольцевую форму и один из его концов расположен на небольшом расстоянии от торца 79 сегмента, а другой конец расположен на небольшом расстоянии от выступа 81. На верхней и нижней 15 поверхностях армирующего элемента 82 расположен ряд отдельных зубьев 84 (фиг. 16). Зазоры 85 между зубьями 84 достаточно,в елики и обеспечивают возможность выдавливания в них резины при >О приложении к сегментному уплотнению высоких усилий.

В армирующем элементе 82 сделано на конце, удаленном от выступа 81, резьбовое отверстие под винт 86 (фиг. 12), который 25 проходит через отверстие в стенке, соответствующей секции корпуса. Этот винт используется для крепления сегмента и для начального сжатия резины. Резьбовое радиальное отверстие под винт 86, сдс- ЗО ланное в армирующем элементе 82 сегментного уплотнения, видно на фиг. 17.

Второй армирующий элемент 83 имеет форму крыльев или хомута, отогнутые края которого расположены .на некотором рас- 55 стоянии от скругленных кромок 73 и 74 (ф.иг. 15) пазов 69 и 70 (фиг. 10 и ф,иг. 12) .

В центре армирующего элемента 83 снаружи приварена бобышка 87 с внутренней резьбой, которая обращена по радиусу к 40 нижней стенке паза 69 или 70, в котором размещается выступ 81 сегмента. В сек-! циях 1 и 2 корпуса имеется еще одно радиальное отверстие под второй винт 88, который ввертывается в резьбовую бобышку 45

87 и обеспечивает начальное сжатие уплотнения и его крепление к соответствующей секции корпуса.

Как показано на фиг. 14, 19 и 21, на ружный торец бобышки 87 слегка утоплен 50 г, резиновый корпус 78 сегмента (на участке расположения выступа 81), т. е. перед начальным сжатием уплотнения B нем имеется углубление 89, высота которого равна расстоянию от верхнего края бобышки 87 55 до наружной поверхности выступа 81.

Как показано на фиг. 17, наружная поверхность 90 армирующего элемента 82 утоплена вглубь резины и расположена на некотором расстоянии от вертикальной 50 наружной поверхности корпуса 78 сегмента.

Для того, чтобы винты 86 можно было завернуть в армирующие элементы 82, в резине сделаны отверстия 91 с фасками.

635858

14

13 стадии; состояние уплотнения до закрытия Продольные уплотнения 97 устацавликорпуса, после его закрытия и после соз- ваются в секциях 1 и 2 находящегося в отдания в полости контроля высокого давле- крытом положении корпуса. На фиг. 1 ния жидкости. После этого уплотнение одно цз этих уплотнений изображено в мообеспечивает высокую герметичность поло- мент установки его в секцию 1 корпуса, а сти контроля даже при очень высоких дав- на фцг. 15 это же уплотнение изображено лециях нагнетаемой в нее жидкости и пол- после закрытия корпуса и сжатия резины ностью исключает утечку жидкости из по- между противоположцымп стенками 71 ц лости контроля. 72 паза 69.

Кольцевые армирующие элементы 82 10 Для установки продольных уплотнений лучше изготавливать из алюминия или необходимо поставить на место винты 105 другого легкого металла, хотя в принципе ц затянуть их до тех пор, пока бобышкц 10 1 они могут быть изготовлены и из стали, це упрутся в нижнюю стенку соответствунейлона и т. п. Армирующие элементы 83 ющего паза. Затяжка винта сопровождаеглучше изготавливать из стали. ся сжатием одного цз фланцев 99 (фцг. 14

На фиг. 13 — 15 показано два одинако- и 15), который расположен ближе к угл1 вых ленточных уплотнения 97, которые между стенками 71 и 75 (фиг. 15). При устанавливаются в пазы б9 и 70 между этом другой фланец 99 не сжимается в боуплотнительными сегментами 77. Ленточ- ковом направлении (фиг. 22), одцако резпные уплотнения 97 частично перекрывают 20 на при этом сжимается в радиальном науплотнительные сегменты с целью герме- правлении между армирующим стержнем тизации участков прилегания их друг к 101 ц нижними стенками 75 и 76 паза другу. (фиг. 15), что обеспечивает необходимое

Каждое ленточное уплотнение 97 пред- начальное сжатие уплотнения и прцжатпс ставляет собой длинную полосу из резины, » резины к стенкам 71, 75 ц 76 паза. поперечное сечение которой (в свободном Прп закрытии корпуса степень сжатия состоянии) показано штрих-пунктирными уплотнения увеличивается и при этом линиями 98 на фиг. 15. Это поперечное се- стенка 72 паза сжимает свободный фланец чение имеет форму прямоугольника с ра- 99 уплотнения. Благодаря налпчщо двух диально выступающими наружу фланцами ЗО флаццев 99 уплотнение оказывается сжа99, расположенными в нижней части паза тым в большей степени в зоне, примыка69 или 70. Края 100 этих фланцев, удален- ющей к нижней стенке паза. При закачке ные 0Т центра полосы, выполнены округ- в полость 17 жидкости и создании в ней ленными, т. е. уплотнение 97 имеет в сече- высокого давления (фцг. 10) степень обние Т-образную форму. при толщине выст;- 35 жатпя резины еще больше возрастает блапающих краев, существенно меньшей высо- годаря ее перемещению под действием ты всего уплотнения. давления наружу в радиальном цаправлеВ уплотнение 97 залит армирующий нии, что создает за счет окончательного стержень 101 прямоугольного сечения, края поджатия уплотнения необходимый уплоткоторого слегка не доходят до краев уп- 40 цптельный эффект. лотнения (фиг. 10). Один из боковых краев Нацоолее сложно подаются уплотнестержня 101, а именно край 102 (фиг. 15), нию в предлагаемой установке участки подходит к соответствующей боковой сто- примыкания ленточных уплотнений 97 к роне уплотнения ближе, чем другой его уплотнцтельным сегментам 77. край. 45 Когда корпус открыт цлп закрыт, отноВ отдельных местах по длине уплотне- сптельцого перемещения между каждым нця к стержню 101 приварены бобышки 103 концом уплотнения 97 и соответствующим с внутренней резьбой (фиг. 10), внешние участком сегмента 77 не происходит. Под края которых не доходят до наружной по- перемещением понимается скольжение илц верхности находящегося в свободном состо о другое перемещение, а не выпучцванце цлц янии уплотнения, что достигается за счет сжатие резины под действием давления. подрезки верхних участков бобышек 101 На фцг. 14 показано, что примыкающие (фиг. 14). При ввертывании в бобышки друг к другу торцы кольцевых сегментных

108 винтов 105 (фиг. 10) и их затяжке ба- уплотнений не лежат в плоскости выстубышки смещаются наружу и упираются в 55 пов 81, которые, располагаясь в пазах 69 нижнюю стенку соответствующего паза и 70, взаимодействуют с концами продоль

69 или 70. На другой стороне уплотнения ных (ленточных) уплотнений 97. в местах расположения бобышек сделаны На каждом конце продольного уплоткольцевые выступы 106, способствующие пения 97 имеется тонкий выступающий уплотнению полости контроля вокруг кон- 60 край 107, который входит в соответствуюцов затяжных винтов. Применительно к щее углубление 108 или 109, сделанное в винтам 88 уплотнительных сегментов 6о- выступе 81 сегментного уплотнения. В мебышки одновременно выполняют роль упо- стах прижатця продольных уплотнений и ров, препятствующих черезмерному сжатию кольцевым, расположенным в верхней чарезины при затяжке винтов 105. 65 сти установки, тонкие края 107 входят в

635858 нижние углубления 108 сегментов. И наоборот, в местах, расположенных в нижней части установки, края 107 входят в верхние углубления 109 выступа. Для лучшего уплотнения корпуса необходимо углубление 108 или 109 заполнить резиной, металлом или каким-либо другим материалом.

Форма поперечного сечения каждого тонкого края 107 (в горизонтальной плоскости) такая же, как и у поперечного элемента Т-образного продольного уплотнения, т. е. тонкие края 107 имеют (как и остальная часть продольного уплотнения) фланцы 99. Тонкий край 107 первоначально сжимается в нижней части паза 69 или

70 вследствие затяжки винтов 88 (фиг. 21), которые ввертываются в смещаемые при этом наружу в радиальном направлении бобышки, приваренные к армирующему элементу 88. При закрытии корпуса проис ходит дополнительное обжатие краев 107, так как при этом резина корпусов 78 сегментов сжимается между трубой и нижней стенкой паза значительными, действующими в радиальном направлении силами (фиг. 10). При создании в полости 17 высокого давления жидкости давление, действующее в продольном и радиальном направлениях, приводит к дополнительному сжатию резиновых уплотнений и увеличению степени сжатия краев 107, которые надежно герметизируют участки стыка продольных и кольцевых уплотнений.

На фиг. 14 показано, что края выступов 98 и 94 или 95 и 96 (в зависимости от того, о каком, конце полости контроля идет речь), расположенные на поверхности выступов 81, также прижимаются к тонким краям 107 продольных уплотнений, что дополнительно герметизирует эти места, препятствуя утечке жидкости из полости контроля вверх пли вниз вдоль наружных по,"ерхностей кольцевых сегментных уплотнений, причем, как показано на фиг. 14 и !

9, эти выступы частично заходят и на бо:-.овые скругленные поверхности выступов

81 на наружной поверхности.

Между соседними выступами 94 и 95 расположен еще один вертикальный выступ 110 (фиг. 14 и 19), который препятствует попаданию жидкости в нижнюю зону пазов 69 и 70 (фиг. 13).

Для лучшего уплотнения винтов 86, 88

105 можно использовать в качестве дополнительных уплотнений обычные уплогпительные кольца круглого сечения. Эти кольца следует располагать под головкой проходящего через отверстие в стенке корпуса винта.

Таким образом, кольцевые уплотнительные сегменты 77 и продольные ленточные .плотнения 97 устанавливаются в корпус и кр епятся в нем путем затяжками винтов 86, 8 и 105. Положение, которое занимают эти детали перед затяжкой винтов, показа5

Зо

65 но на фиг. 21. Лучше вначале поставить на место и зажать винтами 105 продольные уплотнения 97 (вплоть до упора в корпус бобышек 103), обеспечив тем самым предварительное сжатие этих уплотнений. Затем следует затянуть винты 86 и 88, обеспечив предварительное радиальное сжатие кольцевых уплотнительных сегментов 77 и тонких краев 107 продольных уплотнений.

При начальном сжатии уплотнений, их последующем обжатии и окончательном сжатии постепенно исчезают различные выступы сегментных уплотнений, в местах расположения которых происходит при этом концентрация давления сжатия резины.

Часть нижней стенки каждого паза 69 и 70 образована поверхностью 76 (фиг. 15).

Эта поверхность представляет собой внутреннюю сторону фиксирующей и препятствующей выдавливанию резины планки 60, которая устанавливается в паз или углубление 65.

Длина фиксирующей и препятствующей выдавливанию резины планки равна суммарной длине продольного и кольцевого уплотнения (фиг. 10). На внутреннем крае планки 60, т. е. крае, противоположном краю, на котором сделаны фаски 67 и 68, сделаны вырезы, через которые проходят винты 88 и 105 (фиг. 11).

При растяжении корпуса, происходящем под действием закачиваемой внутрь него под высоким давлением жидкости, внутри корпуса в местах расположения уплотнений не будут образовываться зазоры. Наличие планки 60 полностью исключает при растяжении корпуса выдавливание резины в местах прилегания дру1г к другу двух взаимно перпендикулярных поверхностей

76 » 72. Поверхность 111 планки плотно прилегает к внутренней стенке паза 64.

Участок поверхности 76, который перекрывает противоположную секцию корпуса, а именно участок поверхности 111 (фиг. 15), образует кроме того при закрытии корпуса (фиг. 22) подкладку для уплотнения 97, а именно для его нижнего фланца 99 (фиг. 15). Поэтому после закрытия корпуса нижний фланец 99 не зажимается между противоположными металлическими деталями, а плавно сжимается до положения, показанного на фиг. 15 сплошными линиями.

Планки 60 исключают радиальное выдавливание наружу не только резины продольных уплотнений 97, но также и резины, расположенной в выступах 81 уплотннтельных сегментов 77. Чтобы исключить продольное выдавливание резины, используются клиновые устройства, показанные на фиг. 7, 10 и 20.

Эти устройства (на каждой стороне корпуса) образованы подкладным кольцом (состоящим из двух половин или сегментов

63585> >

105 до нижней стенки 71 соответствующего паза (фиг. 15) Скругленные кромки 78 (фиг. 15) способствуют втягиванию продольных уплотнений в соответствующие пазы.

Затем производится установка в верх112 для секций 1 и 2 корпуса), которое крепится на место винтами 118 (фиг, 7 и

20), проходящими через стенку корпуса.

Точнее говоря, каждый сегмент 112 располагается в расточке, сделанной на утолщенном конце корпуса (фиг. 10).

Под кольцевыми сегментами 112 расположены подвижные клиновые сегменты 114, которые скошены вниз в направлении от оси полости контроля. Эти клиновые сегменты фиксируются в определенном положении винтами 115 (фиг. 20) и их скошенные поверхности упираются в нижние скошенные поверхности кольцевых сегментов

112. В з а им од ей ствие кл>и новых сегментов таково, что продольное перемещение сегментов 114, происходящее под действием давления, сжимающего уплотнения, сопровождается их смещением к оси корпуса и прижатием к наружной поверхности тру бы, что практически полностью исключает выдавливание резины в продольном направлении вдоль трубы.

Предположим, что вначале предлагаемая установка находится в открытом положении (фиг. 6) без уплотнительных элементов. При этом размеры прокладок 58 и

62 (фиг. 3 и фиг. 8) и планок 60 таковы, что при закрытии корпуса отверстия 56 будут точно совпадать с отверстиями 55 (фиг. 4 и фиг. 18).

Кольцевые уплотнительные сегменты 77 выполнены идентичными и отлиты в одной и той же пресс-форме, причем то же самое относится и к продольным ленточным уплотнениям 97. Так как количество армиру ющих элементов сравнительно невелико, то изготовление уплотнений не представляет никаких трудностей. Небольшие размеры уплотнений и ряд других факторо» не только облегчает их изготовление, но и не создают никаких проблем при их хранении и транспортировке.

Вначале устанавливаются продольные уплотнения 97 путем затяжки винтов 105.

При этом детали занимают положение, показанное на фиг. 22, и на этой стадии под начальным сжатием находятся только две стороны каждой резиновой полосы. Винты

105, а затем и винты 88 затягиваются на определенную величину до тех пор, пока бобышки 108 не упрутся в нижние стенки пазов 69 и 70 (фиг. 10 и фиг. 13). При этом величина начального сжатия продольных уплотнений определяется высотой бобышек и размерами отверстий под винты, т. е. расстоянием от гнезда под головку винта ней и нижней частях корпуса четырех кольцевых сегментом 77. Для этого используются винты 88, причем их затяжка обеспечивает начальное сжатие тонких краев 107 продольных уплотнений, которые входят в углубления 108 и 109 кольцевых сегментов.

После установки всех уплотнений внутрь корпуса сбоку вводится труба и включаются соответствующие клапаны (не показаны) цплнндров, которые поворачиваюг секцшо 1 корпуса против часовой стрелки из положения, показанного на фиг. 6, в положение предварительного закрытия корпуса, показанное на фиг. 5. Поворот секции 1 кончается при упоре торцов 79 и

80 сегментов друг в друге, когда несжатые фланцы 99 полос 97 упираются в стенки 72 корпуса. Следовательно, цилиндры 42 не увеличивают степень сжатия соответствующих уплотнений и поэтому н

20 их можно сделать достаточно маломо|цными.

Затем включается цилиндр 88 (фиг. 9), который поворачивает по часовой стрелке запорные щеки 15 из положения, показанного на фиг. 6, в положение, показанное на фиг. 3, 5 и 7, и при этом щеки 15 проходят между ребрами 5 корпуса. Поворот щек продолжается до тех пор, пока они не упрутся в упоры 61 (фнг. 7,и фиг. 8). Работой цилиндра 88 управляют клапаны (не показаны), расположенные в корпусе 16.

В этот момент, когда щеки 15 дойдут до упоров 61, ребро б (фиг. 7), поворачивает по часовой стрелке кривошипы 86 (фиг. 1 и фиг. 7) и крюки 21 (фпг. 2, 3 н 6), подводя башмаки с вырезами 59 и фиксирующим пальцам 27. Ход цилиндра 81 и пальца 27 ограничивает перемещение крюков 21.

После этого включаются цилиндры 25 по4О средством соответствующих клапанов, которые поворачивают рычаги 28 против часовой стрелки и прижимают башмаки с вырезами 59 к пальцам 27, устанавливая крк>ки 21 в положение, определяемое толщиной

45 прокладок 58 (фиг, 3). Размеры прокладок

58 и упоров 61 выбираются таким образом, чтобы осп отверстий 55 н 56 (фиг. 4) совпадали одна с другой и располагались на осн стержня 10.

Затем включается посредством соответствующих клапанов цилиндр 51, который опускает в крайнее нижнее положение стержень 10, который проходит через отверстия

55 п 56. При этом стержень 10 выполняет

55 такую же роль, как и стержни 7 — 9всмысле обеспечения симметрии каркаса, равномерно и эффективно повышающего прочность секций 1 и 2 корпуса. Цилиндры 25 не предназначены для запирания корпусов, БО так как из-за нецентрального выполнения захватов аварийная поломка стержня 10 не приводит к повреждению каких-либо других деталей установки, поскольку при этом произойдет открытие корпуса и мгновенное падение давления жидкости.

635858

19

Полное закрытие корпуса (фиг. 2) сопровождается необходимым поджатием резины на участках прилегания торцов 79 и

80 в местах расположения фланцев 99, выступов 98 и 110, а также в других местах.

Закрытие корпуса, сопровождающееся поджатием резины, увеличивает начальное сжатие уплотнений, создаваемое за счет затяжки винтов 86, 88 и 105, и обеспечивает высокую герметичность корпуса до закачки в полость контроля 17 жидкости высокого давления.

Срабатывание цилиндров 42 сопровождается надежным замыканием секций 1 и 2 15 корпуса, обусловленным прижатием кольцевых уплотнительных сегментов 77 к трубе и заходом скошенных концов планок 60 в пазы 64. Планки 60 с пазами 64 (фиг. 22) и прокладки 58 и 61 способствуют фиксации 20 секций корпуса. После окончательного закрытия корпуса и обжатия уплотнений в полость контроля 17 по трубе 47 подается от источника 46 (фиг. 13) через соответствующий клапан жидкость (вода), и давление в полости контроля 17 постепенно повыша ется.,Под действием этого давлен ия происходит окончательное сжатие уплотнений.

Давление жидкости контролируется манометром 49 и, когда давление в полости контроля 17 повышается до испытательного давления, подача жидкости в полость контроля 17 прекращается. После этого оператор в течение нескольких секунд следит за,показаниями манометра:и определяет, З5 происходит или нет падение давления жидкости (падение давления означает утечку жидкости внутрь трубы через негерметично соединенные муфтой 20 трубы 18 и 19).

По окончании испытаний давление в по- 4о лости контроля сбрасывается (включением соответствующего клапана, установленного в магистрали между трубой 47 и источником

46 давления, после чего в обратной последовательности выполняются описанные выше операции и корпус установки полностью о;крывается (фиг. б). Затем из корпуса выводится труба и после этого весь цикл проверки соединения на герметичность повторяется, но уже для другого участка.

Формула изобретения

1. Установка для наружной опрессовки труб, содержащая разъемный цилиндрический корпус, выполненный из отдельных секций, соединенных посредством запирающего устройства, средства уплотнения и средства подачи жидкости в полость контроля, образованную закрытым корпусом, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности и безопасности работы, средства уплотнения выполнены в виде размещенных на торцах корпуса сегментных резиновых уплотнений и установленных в разъемах корпуса резиновых продольных прокладок. перекрывающих сегментные уплотнения и имеющих утолщение с встроенным в него недеформируемым вкладышем.

2. Установка по п. 1, отл и чаю щ а я с я тем, что она снабжена силовыми устройствами для предварительного и окончательного закрывания корпуса и крюковыми захв а та м и с привода ми.

3. Установка по пп. 1 и 2, о тл и ч а ющ а я с я тем, что она снабжена пластинами с отверстиями, а корпус выполнен с ребрами жесткости, в которых также имеются отверстия, при этом запирающее устройство выполнено в виде стержня, установленного в отверстиях пластин и ребер, и снабжено приводом для перемещения стержня вдоль оси трубы.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Патент С ША № 2255921, кл, 73-46, 1941.

635858

Я т

4оыг 27

Ща 22

Составитель И. Капитонов

Техред С. Антипенко

Редактор Н. Суханова

Корректор С. Файн

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 853/1263 Изд. ¹ 751 Тираж 1045 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Ра -шская наб, д. 4/5