Запорные и регулирующие устройства фонтанной арматуры

К запорным устройствам относятся задвижки и краны для пере­крытия или открывания каналов арматуры и манифольда, к регули­рующим - сменные штуцеры и вентили для изменения дросселиро­ванием расхода пластовой жидкости или газа.

В зависимости от схемы фонтанной арматуры или манифольда число запорных устройств в елке и трубной головке может состав­лять 10...12, а в манифольде - 15...20 задвижек или кранов.

Клиновая задвижка (рис. 3.7) наиболее простая, но имеет суще­ственные недостатки: в открытом положении клин 7 поднят выше проходного отверстия, и уплотняющие поверхности клина и кольца в корпусе практически омываются потоком смеси, идущей из сква­жины. При этом идет коррозия и эрозия мест уплотнения. Открытая полость задвижки представляет собой местное сопротивление с рас­ширением. Здесь образуются вихри и создаются условия для выпа­дения солей и механических примесей.

Прямоточная задвижка (рис. 3.8) в закрытом и открытом состо­янии (в последнем состоянии отверстие устанавливается по оси ка­нала корпуса) имеет уплотняющие поверхности закрытыми. Две по­ловинки плашки 10 разжимаются пружинами и прижимаются к кор­пусу. Канал не изменяет своего диаметра. Задвижка заполнена гус­тым маслом, а полости 7 - смазкой, которая поступает к местам уп­лотнения плашек под давлением среды, передаваемым через поршни 6.

Пробковый кран (рис. 3.9) состоит из корпуса 1, конической пробки 2, крышки 3, через которую проходит регулировочный винт 4, позволяющий регулировать рабочий зазор между уплотнительны-ми поверхностями корпуса пробки.

Уплотнение регулировочного винта осуществляется манжетами 5, поджатие которых производится грундбуксой. Управление краном осуществляется путем поворота пробки 2 (через шпиндель 7 и кулач­ковую муфту 6) рукояткой 8 до ее упора (рукоятки) в выступы гор­ловины корпуса.

Для поворота пробки крана рукоятку при необходимости нара­щивают рукояткой 406 - ЗИП - 4, поставляемой с арматурой. Шпин­дель уплотняется манжетами, которые поджимаются грундбуксой.

Для отжатия заклиненной пробки и подачи смазки в шпинделе 7 крана предусмотрено устройство, состоящее из толкателя 9 и втулки (уплотняемой двумя кольцами из маслобензостойкой резины) с вмон­тированным в нее обратным клапаном 10. Отжатие заклиненной пробки осуществляется вращением толкате­ля. Осевое усилие на пробку передает­ся через втулку. Кран работает только со смазкой.

Смазка выполняет следующие фун­кции: обеспечивает герметичность зат­вора крана; облегчает поворот пробки, создавая постоянную прослойку между уплотнительными поверхностями кор­пуса и пробки; предохраняет уплотнительные поверхности от коррозии и из­носа; предохраняет кран от заедания и заклинивания. С целью повышения коррозийной стойкости пробка крана подвергается сульфацианированию.

 

 

Рисунок 3.7 – Клиновая задвижка: 7 – маховик; 2 – крышка манжеты; 3 – манжета; 4 – шпиндель и его бурт осевой опоры; 5 – крышка задвижки; 6 – прокладка; 7 – клин; 8 – корпус; 9 - кольцо

 

Рисунок 3.9 – Пробковый кран

Рисунок 3.8 – Прямоточная

 

 

Прямоточные задвижки типа ЗМС1 с принудительной подачей смазки с ручным управлением с условным проходом 65,80,100 и 150 мм, рассчитанные на давление 21 и 35 МПа, состоят из корпуса, седла входного, шпинделя, маховика, гайки ходовой, крышки подшипни­ков, гайки нажимной, кольца нажимного, манжет, крышки, пружин тарельчатых, клапана нагнетательного, седла выходного, шибера. Гер­метичность затвора обеспечивается созданием необходимого удель­ного давления на уплотняющих поверхностях шибера и седел. Пред­варительное удельное давление создается тарельчатыми пружинами.

 

 

Рис. 3.10 - Прямоточные задвижки типов ЗМС1 (а) и ЗМАД (б)

с ручным управлением

Прямоточная задвижка типа ЗМАД, рассчитанная на давление 70 МПа, с автоматической подачей смазки и ручным управлением (рис.3.10, 6) состоит из корпуса, двух седел (щек), шибера, выпол­ненного в виде двух плашек, шпинделя, уравновешивающего штока, корпуса сальника, ходовой гайки с трапецеидальной резьбой, упор­ных подшипников, крышки подшипника, маховика, кожуха.

Особенность задвижки - наличие системы автоматической пода­чи смазки в затвор, состоящий из полости, поршеньков, системы ка­налов, которые связывают полость с кольцевой канавкой на уплот-нительной поверхности щеки и обратными клапанами, расположен­ными снаружи корпуса и предназначенными для периодического (че­рез каждые 10...15 циклов работы задвижки) нагнетания смазки в полость.

Регулируемые штуцеры (рис. 3.11) позволяют бесступенчато ре­гулировать давление на выкиде фонтанной скважины за счет осевого перемещения шпинделя штуцера с насадкой, входящей в гнездо.

 

Рисунок 3.11 – Регулируемый штуцер: 1 – сменная насадка; 2 - втулка

Рисунок 3.12 – Быстросменный штуцер: 1 – обойма; 2,9 – уплотнительные кольца; 3 – пружина; 4 – дроссель; 5 – уплотнение дросселя; 6 – винт; 7 – проточка; 8 – корпус; 10 - кольцо