Фланец адаптерный ФА
Фланец адаптерный ФА — малогабаритный переходной элемент устьевой компоновки нефтяной или газовой скважины, предназначенный для герметичного соединения двух единиц оборудования с различными условными проходами и различными рабочими давлениями: сторона 1 — условный проход Ду1 мм, рабочее давление Ру1 МПа; сторона 2 — условный проход Ду2 мм, рабочее давление Ру2 МПа. В отличие от переходной катушки (КП), фланец адаптерный представляет собой единое кованое тело с двумя присоединительными плоскостями, без цилиндрической обечайки между ними — строительная высота минимальна (от 100–150 мм и более, задаётся при заказе).
Ключевая задача адаптерного фланца ФА — адаптация оборудования с более низким давлением 14 МПа (например, устьевая фонтанная арматура типа АФК или колонная головка под давление до 70 МПа) к оборудованию с давлением до 70 МПа (превентор, крестовина или головка испытательная с рабочим давлением до 70 МПа) при одновременном изменении условного прохода с Ду1 на Ду2 мм. Обозначение ФА означает фланец адаптерный (в ряде НТД — АФ: адаптерный фланец, исполнение КП-01). Изготавливается из поковки легированных сталей 30ХМА, 40Х, 40ХН по ГОСТ 28919-91.
Изделие может быть выполнено в двух исполнениях по типу шпилечного соединения: исполнение 1 (фланец-фланец) — шпильки проходят через сквозные отверстия обоих фланцев; исполнение 2 (тело-фланец) — шпильки ввёрнуты в резьбовые гнёзда тела фланца. Монтажный комплект (шпильки, гайки, прокладки по ГОСТ 28919-91) поставляется по согласованию с заказчиком.
Комплектация
- Корпус
- Металлические кольцевые прокладки
- Шпильки и гайки (монтажный комплект)
Принцип работы
-
1
Фланец адаптерный ФА является пассивным несущим элементом устьевой компоновки — не содержит подвижных частей и запорных органов. Его задача — обеспечить одновременно геометрический переход (с Ду1 на Ду2), переход по допустимому давлению (с Ру1 МПа на Ру2 МПа) и герметичное металл-металл соединение с обоими сопрягаемыми фланцами через кольцевые прокладки.
-
2
Кованое тело фланца адаптерного представляет собой толстостенный диск или короткую обечайку с двумя торцевыми уплотнительными плоскостями. Внутренний канал плавно переходит от Ду1 мм (сторона 1 — Ру1 МПа) к Ду2 (сторона 2 — Ру2 МПа). На каждой торцевой плоскости выполнена кольцевая канавка под металлическую прокладку восьмиугольного сечения по ГОСТ 28919-91. При затяжке шпилечных соединений прокладка пластически деформируется в канавке, заполняя её и образуя непроницаемый барьер «металл-металл».
-
3
Расчётная прочность тела фланца определяется по давлению большего значения — 70 МПа. Это принципиально: деталь рассчитана на давление стороны высокого давления, несмотря на то что сторона низкого давления (Ру1 МПа) механически менее нагружена. Такой подход гарантирует прочность при возможных гидравлических ударах или кратковременных перегрузках давлением.
Технические характеристики
| № | Наименование характеристики | Значение |
| 1 | Рабочее давление, МПа | 21, 35, 70, 105* |
| 2 | Условный диаметр, мм | 50 – 350 |
| 3 | Стойкость к воздействию скважинной среды | Н, К1, К2 |
| 4 | Температура скважинной среды, °C | до +200 |
| 5 | Температура окружающей среды, °C | -50 … +60 |
| 6 | Материальное исполнение | 30ХМА, 40Х, 40ХН |
| 7 | Защитное покрытие | Фосфатирование |
| 8 | Диаметр уплотняемого кабеля, мм | 6,3 … 12,6 |
| 9 | Габариты, мм | 490 х 400 х 250 |
| 10 | Масса, кг | от 18 |
Порядок работы
-
1
Подготовка: осмотреть обе уплотнительные плоскости ФА на отсутствие рисок, забоин и загрязнений в кольцевых канавках под прокладки. Убедиться в исправности резьбовых отверстий (исполнение 2) или сквозных шпилечных отверстий (исполнение 1). Подготовить новые кольцевые прокладки и монтажный крепёж соответствующих типоразмеров по ГОСТ 28919-91.
-
2
Установка нижней прокладки: вложить металлическую кольцевую прокладку в канавку нижней (более нагруженной) торцевой плоскости ФА (сторона 350×35 МПа). Прокладка должна быть новой. Совместить фланец ФА с ответным фланцем нижележащего оборудования.
-
3
Монтаж нижнего соединения: установить шпильки в отверстия фланца. Завести гайки. Затянуть крест-накрест в 3–4 этапа нарастающим моментом до нормативного значения для данного типоразмера фланца (ДУ 350, давление 35 МПа).
-
4
Установка верхней прокладки и монтаж верхнего соединения: аналогично уложить прокладку в канавку верхней плоскости (сторона 280×14 МПа). Совместить с ответным фланцем верхнего оборудования. Установить крепёж, затянуть крест-накрест до нормативного момента для ДУ 280, давление 14 МПа.
-
5
Опрессовка: после сборки всей устьевой компоновки провести опрессовку давлением, превышающим рабочее давление стороны высокого давления (35 МПа) в 1,5 раза, или согласно регламенту бурения/КРС. Убедиться в отсутствии утечек через оба фланцевых соединения.
-
6
Эксплуатация: периодически контролировать состояние фланцевых соединений на предмет следов нефти, газа и коррозии. При обнаружении признаков утечки — немедленно снижать давление и устранять по регламенту.
-
7
Демонтаж: при замене компоновки — снять крепёж, заменить обе прокладки новыми без исключений. Осмотреть канавки на наличие повреждений. При наличии рисок и задиров глубиной более допустимых по ГОСТ 28919-91 — деталь не подлежит дальнейшей эксплуатации.
Вопросы и ответы
Для герметичного соединения в одном узле оборудования с разными условными проходами (Ду1 и Ду2 мм) и разными рабочими давлениями (Ру1 и Ру2 МПа). Позволяет стыковать, например, фонтанную арматуру на Ру1 МПа с превентором или головкой на Ру2 МПа.
Конструктивно — строительной высотой. Адаптерный фланец (ФА) — компактная деталь минимальной высоты (от 100 мм), фактически единый диск с двумя торцевыми плоскостями. Катушка КП — цилиндрическая обечайка большей высоты с теми же фланцами. Принцип герметизации и стандарт — одинаковы.
В составе устьевой и противовыбросовой компоновки скважин при необходимости перейти от оборудования Ду1 х Ру1 МПа (фонтанная арматура, колонная головка) к оборудованию Ду2 х Ру2 (превентор, крестовина, испытательная головка).
Прокладки — строго однократные. На каждой стороне применяются прокладки своего типоразмера. Строительная высота H задаётся при заказе. При наличии проточки под пакер — указывать диаметр и высоту при заказе. Момент затяжки — раздельный для каждой стороны по её давлению.
Нет. Металлическая кольцевая прокладка восьмиугольного сечения является одноразовым расходным элементом. После первичной затяжки прокладка пластически деформируется и не обеспечивает нормативного уплотнения при повторном использовании.
В обозначении заказа: ФА-Ду1хРу1/Ду2хРу2, Н=150 мм, с м/к — где Н — строительная высота в мм, «с м/к» — с монтажным комплектом (шпильки, гайки, прокладки по ГОСТ 28919-91 на обе стороны). При необходимости проточки — дополнительно указывается диаметр пакирующего элемента и высота проточки.
Да, обязательно. Опрессовка всей устьевой компоновки давлением 1,5 × рабочее (по большей стороне — Ру2 МПа, или согласно регламенту бурения/КРС) подтверждает герметичность обоих фланцевых соединений ФА перед вводом в эксплуатацию.
Документы и сертификаты
Обозначение
- Сторона 2, Диаметр х Рабочее давление
- Сторона 1, Диаметр х Рабочее давление
- Фланец адаптерный
