RU148154U1

RU148154U1 - CHECK VALVE

Info

Publication number: RU148154U1
Application number: RU2013131712/06U
Authority: RU
Inventors: Виктор Дмитриевич Гребнев; Михаил Сергеевич Турбаков; Евгений Васильевич Кожевников; Артём Сергеевич Баранов
Priority date: 2013-07-09
Filing date: 2013-07-09
Publication date: 2014-11-27

Abstract

1. Обратный клапан, включающий корпус с входным и выходным отверстиями, а также узел затвора, отличающийся тем, что корпус состоит из двух половин, между которыми герметично установлен узел затвора, выполненный в виде частично перфорированного диска и эластичной пластины, закрепленных между собой в верхней точке, частично перфорированный диск выполнен из износо- и химически стойкого материала, а эластичная пластина - из антифрикционного или композиционного материала, при этом эластичная пластина в рабочем положении отогнута относительно перфорированного диска, обеспечивая проход жидкости через клапан, при движении жидкости в обратном направлении эластичная пластина полностью перекрывает перфорированную часть указанного диска.2. Обратный клапан по п.1, отличающийся тем, что перфорированный диск выполнен из нержавеющей стали, а эластичная пластина - из металлофторопласта или резинотканевого материала.3. Обратный клапан по п.1, отличающийся тем, что общая площадь отверстий диска равна или больше площади проходного сечения трубопровода.1. The non-return valve, comprising a housing with inlet and outlet openings, as well as a shutter assembly, characterized in that the housing consists of two halves, between which a shutter assembly is sealed, made in the form of a partially perforated disk and an elastic plate fixed to each other in the upper to the point, a partially perforated disk is made of wear-resistant and chemically resistant material, and the elastic plate is made of antifriction or composite material, while the elastic plate in the working position is bent relative to perforated disk, allowing fluid to pass through the valve, when the fluid moves in the opposite direction, the elastic plate completely overlaps the perforated part of the specified disk. 2. The non-return valve according to claim 1, characterized in that the perforated disk is made of stainless steel, and the elastic plate is made of metal-fluoroplastic or rubber-fabric material. The non-return valve according to claim 1, characterized in that the total area of the holes of the disk is equal to or greater than the area of the passage section of the pipeline.

Description

Полезная модель относится к области горного дела, в частности к нефтегазодобывающей, нефтегазоперерабатывающей промышленности, и предназначено для использования в нефтепромысловом оборудовании, транспортирующем нефть, газ, агрессивные среды, воду для защиты насосных агрегатов от обратных перетоков при их остановках.The utility model relates to the field of mining, in particular to the oil and gas production, oil and gas processing industry, and is intended for use in oilfield equipment transporting oil, gas, aggressive media, water to protect pumping units from backflows during their shutdowns.

Известен обратный клапан, содержащий корпус, в котором размещены запорный узел, состоящий из седла и подпружиненного шара и клетки с внутренней полостью для пружины и отверстиями для прохода среды. Корпус выполнен с двумя зеркально расположенными относительно перемычки проточками, в центральном отверстии которой помещен шар, с одной стороны взаимодействующий с седлом, закрепленным в проточке кольцевой гайкой, а с другой с пружиной, зафиксированной клеткой (RU 2011134221, опубл. 20.02.2013 г.).A non-return valve is known, comprising a housing in which a locking assembly is arranged, consisting of a seat and a spring-loaded ball and a cage with an internal cavity for the spring and openings for the passage of the medium. The housing is made with two grooves mirrored relative to the jumper, in the central hole of which there is a ball interacting on one side with a saddle fixed in the groove with a ring nut, and on the other with a spring fixed by a cage (RU 2011134221, publ. 02.20.2013) .

Недостатками известного устройства является то, что при длительном использовании клапана, при частых его срабатываниях седло клапана - шара изнашивается, что приводит к тому, что при аварийной остановке насосных агрегатов клапан будет негерметично зафиксирован в седле, что способствует пропусканию жидкости через него.The disadvantages of the known device is that with prolonged use of the valve, with its frequent actuation, the valve seat of the ball wears out, which leads to the valve being leaking in the seat during an emergency stop of the pump units, which contributes to the passage of fluid through it.

Наиболее близким к заявляемому является обратный клапан, содержащий корпус с крышкой, закрепленное в корпусе соосно продольному каналу седло и тарелку. Тарелка смонтирована на поворотном относительно оси рычаге. Коаксиально в седле размещена уплотнительная втулка, которая взаимодействует при закрытом клапане своим уплотнительным полем с ответным полем тарелки. Ось поворотного рычага установлена в проушинах хомута, охватывающего уплотнительную втулку, и помещена между бобышками корпуса (RU 2300686, опубл. 10.06.2007 г.).Closest to the claimed is a non-return valve, comprising a housing with a cover, a saddle and a plate fixed in the housing coaxially with the longitudinal channel. The plate is mounted on a lever pivoting about the axis. A sealing sleeve is placed coaxially in the seat, which, when the valve is closed, interacts with its sealing field with the response field of the plate. The axis of the rotary lever is installed in the eyes of the clamp covering the sealing sleeve, and is placed between the bosses of the housing (RU 2300686, publ. 10.06.2007).

Недостатками известного устройства является то, что при эксплуатации водоводов, по которым перекачивается пластовая соленая жидкость, отделяемая от продукции нефтедобывающих скважин при ее промысловой подготовке, обратный клапаны длительное время находятся в открытом состоянии (нормальное рабочее положение) и подвергается агрессивному воздействию среды, элементы клапана ржавеют и покрываются слоем из отложений солей, что приводит клапан в негодность. Подвижные части клапана подвергаются воздействию агрессивных сред, поэтому срок службы клапана известной конструкции низок.The disadvantages of the known device is that during the operation of pipelines, which pumped saline reservoir fluid, separated from the production of oil wells during field preparation, the check valves are open for a long time (normal operating position) and exposed to aggressive environmental influences, valve elements rust and covered with a layer of salt deposits, which renders the valve unusable. The moving parts of the valve are exposed to aggressive environments, so the valve service life of the known design is low.

После внезапной остановки насосного агрегата и обратного движения жидкости клапан может частично или полностью не сработать, т.е. не закрыться, в результате чего жидкость в трубопроводе устремится в насос, раскручивая его подвижные элементы в обратную сторону. В промысловой практике известны случаи, когда из-за неконтролируемого раскручивания насос с электродвигателем срывало с места, что приводило к аварии, гибели людей, порче оборудования и последующим затратам на капитальный ремонт насосной станции.After a sudden stop of the pumping unit and reverse fluid movement, the valve may partially or completely fail to operate, i.e. not to close, as a result of which the liquid in the pipeline rushes into the pump, spinning its movable elements in the opposite direction. In field practice, there are cases when, due to uncontrolled spinning, a pump with an electric motor was torn off, which led to an accident, death of people, damage to equipment and subsequent costs for the overhaul of the pumping station.

Задачей полезной модели и его техническим результатом является увеличение срока службы работы обратного клапана с одновременным упрощением его конструкции, что позволяет повысить надежность его срабатывания и избежать обратного движения жидкости в трубопроводе при внезапной остановке насосного агрегата.The objective of the utility model and its technical result is to increase the service life of the check valve while simplifying its design, which allows to increase the reliability of its operation and to avoid the reverse movement of fluid in the pipeline when the pump unit suddenly stops.

Указанный технический результат достигается благодаря тому, что в обратном клапане, который включает корпус с входным и выходным отверстиями, а также узел затвора, согласно п.1 формулы, корпус состоит из двух половин, между которыми герметично установлен узел затвора, выполненный в виде частично перфорированного диска и эластичной пластины, закрепленных между собой в верхней точке. Частично перфорированный диск выполнен из износо- и химически стойкого материала, а эластичная пластина - из антифрикционного или композиционного материалов. При этом эластичная пластина в рабочем положении отогнута относительно перфорированного диска, обеспечивая проход жидкости через клапан, при движении жидкости в обратном направлении эластичная пластина полностью перекрывает перфорированную часть указанного диска.The specified technical result is achieved due to the fact that in the non-return valve, which includes a housing with inlet and outlet openings, as well as a shutter assembly, according to claim 1, the housing consists of two halves, between which a shutter assembly made in the form of partially perforated a disk and an elastic plate fixed to each other at an upper point. Partially perforated disc is made of wear-resistant and chemically resistant material, and the elastic plate is made of antifriction or composite materials. In this case, the elastic plate in the working position is bent relative to the perforated disk, allowing liquid to pass through the valve, while the liquid moves in the opposite direction, the elastic plate completely covers the perforated part of the specified disk.

Перфорированный диск может быть выполнен из нержавеющей стали, а эластичная пластина - из металлофторопласта или резинотканевого материала.The perforated disk can be made of stainless steel, and the elastic plate is made of metal-fluoroplastic or rubber-fabric material.

Общая площадь отверстий диска равна и больше площади проходного сечения трубопровода.The total area of the holes of the disk is equal to and larger than the area of the passage section of the pipeline.

Отсутствие подвижных частей и выполнение узла затвора в виде частично перфорированного диска и эластичной пластины, закрепленных между собой в верхней точке, существенно упрощает конструкцию клапана и позволяет избежать несрабатывания его при внезапной остановке насосного агрегата.The absence of moving parts and the implementation of the shutter assembly in the form of a partially perforated disk and an elastic plate fixed to each other at the upper point, significantly simplifies the valve design and avoids its malfunction when the pump unit is suddenly stopped.

Диск выполнен из износо- и химически стойкого материала, например, нержавеющей стали, что позволит ему выдерживать высокие нагрузки без разрушения и коррозии, а также выполнять роль фильтра и упора для эластичной пластины при закрытом состоянии клапана.The disk is made of wear-resistant and chemically resistant material, for example, stainless steel, which will allow it to withstand high loads without destruction and corrosion, and also act as a filter and stop for the elastic plate when the valve is closed.

Выполнение указанного диска частично перфорированным, т.е. отсутствие отверстий в той части диска, которая не перекрывается пластиной, не позволит взвесям попадать внутрь насоса, поэтому чистка клапана облегчается.The execution of the specified disk is partially perforated, i.e. the absence of holes in the part of the disk that is not blocked by the plate will not allow suspensions to get inside the pump, so cleaning the valve is easier.

Эластичная пластина играет роль закрывающего элемента и изготовлена из специальных материалов, например, антифрикционного металлофторопластика или композиционного резинотканевого материала, свойства которых обеспечивают возможность своевременного и герметичного перекрытия отверстий перфорированной части диска (_chemistry/359/%D0%90%D0%9D%D0%A2%D0%98%D0%A4%D0%A0%D0%98%D0%9A%D0%A6%D0%98%D0%9E%D0%9D%D0%9D %D0%AB%D0%95),The elastic plate plays the role of a closing element and is made of special materials, for example, anti-friction fluoroplastic or composite rubber-fabric material, the properties of which allow timely and tight overlap of the holes of the perforated part of the disk (_chemistry / 359 /% D0% 90% D0% 9D% D0% A2 % D0% 98% D0% A4% D0% A0% D0% 98% D0% 9A% D0% A6% D0% 98% D0% 9E% D0% 9D% D0% 9D% D0% AB% D0% 95),

(http://dic.academic.ru/dic.nsf/kuznetsov/53412/%D1%80%D0%B5%D0%B7%D0%B8%D0%BD%D0%BE%D1%82%D0%BA%D0%B0%D0%BD%D0%B5%D0%B2%D1%8B %D0%B9), соответственно.(http://dic.academic.ru/dic.nsf/kuznetsov/53412/%D1%80%D0%B5%D0%B7%D0%B8%D0%BD%D0%BE%D1%82%D0% BA% D0% B0% D0% BD% D0% B5% D0% B2% D1% 8B% D0% B9), respectively.

Площадь отверстий диска равна или больше площади проходного сечения клапана, что позволяет сохранять необходимую пропускную способность клапана.The area of the holes of the disk is equal to or greater than the area of the passage section of the valve, which allows you to save the required valve throughput.

Полезная модель проиллюстрирована фигурой.The utility model is illustrated by a figure.

На фигуре изображен составной корпус 1 обратного клапана с входным 2 и выходным 3 отверстиями, узел затвора 4, закрепленный герметично между половинками корпуса 1. Узел затвора 4 включает перфорированный диск 5, который изготовлен из износо- и химически стойкого материала, например, нержавеющей стали марки 08X18H12T, а также закрывающего элемента в виде эластичной пластины 6, выполненного из антифрикционного материала, например металлофторопластика марки Ф-4КС2 или композиционного резинотканевого материала на основе тканевого материала EP-630. Узел затвора 4 закреплен в верхней точке под корпусом 1 с помощью шпильки либо болтовым соединением 7. Эластичная пластина 6 в рабочем положении отогнута относительно перфорированного диска 5, обеспечивая проход жидкости через клапан. При движении жидкости в обратном направлении эластичная пластина 6 полностью перекрывает перфорированную часть указанного диска 5. Общая площадь отверстий 8 диска 5 совпадает с площадью проходного сечения трубопровода (F_вх, F_вых) или немного ее превышает.The figure shows a composite valve body 1 with an inlet 2 and an outlet 3 openings, a shutter assembly 4 fixed tightly between the halves of the shutter 1. The shutter assembly 4 includes a perforated disk 5, which is made of wear-resistant and chemically resistant material, for example, stainless steel 08X18H12T, as well as a closing element in the form of an elastic plate 6 made of antifriction material, for example, F-4KS2 brand fluoroplastic or composite rubber-fabric material based on EP-630 fabric material. The shutter assembly 4 is fixed at the upper point under the housing 1 by means of a pin or bolt connection 7. The elastic plate 6 in the working position is bent relative to the perforated disk 5, allowing fluid to pass through the valve. When the fluid moves in the opposite direction, the elastic plate 6 completely overlaps the perforated part of the specified disk 5. The total area of the holes 8 of the disk 5 coincides with the area of the pipe cross-section (F _in , F _out ) or slightly exceeds it.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В рабочем состоянии перекачиваемая жидкость через входное отверстие 2 поступает через отверстия 8 диска 5 в выходное отверстие 3 корпуса 1 и далее в трубопровод (не показан).In working condition, the pumped liquid through the inlet 2 enters through the openings 8 of the disk 5 into the outlet 3 of the housing 1 and then into the pipeline (not shown).

При аварийной остановке насосного агрегата (не показан) под действием пластового давления перекачиваемая жидкость из пласта по нагнетательным скважинам и трубопроводу устремляется в направлении, обратном закачке (излив скважины). Под действием силы упругости и перепада давления эластичная пластина 6 возвращается в закрытое положение, перекрывая отверстия 8 в диске 5. Наличие перфорированного диска 5 обеспечивает удержание эластичной пластины 6, не давая ей провалиться по направлению потока жидкости.When an emergency stop of the pumping unit (not shown) under the influence of reservoir pressure, the pumped fluid from the reservoir through injection wells and the pipeline rushes in the opposite direction of injection (well spout). Under the action of the force of elasticity and pressure drop, the elastic plate 6 returns to the closed position, blocking the holes 8 in the disk 5. The presence of the perforated disk 5 ensures the retention of the elastic plate 6, preventing it from falling in the direction of fluid flow.

Предлагаемый клапан отличается простотой конструкции, отсутствием подвижных металлических деталей, осуществляющих передвижение закрывающего элемента - пластины 6, а также отсутствием деталей, подверженных негативному воздействию при работе в агрессивной или солесодержащей среде, что обеспечивает надежное срабатывание обратного клапана при аварийных остановках насосов, увеличивая срок его службы.The proposed valve is distinguished by its simplicity of design, the absence of movable metal parts that move the closing element - plate 6, and the absence of parts exposed to adverse effects when operating in an aggressive or salt-containing environment, which ensures reliable operation of the check valve during emergency stops of pumps, increasing its service life .

Claims

1. The non-return valve, comprising a housing with inlet and outlet openings, as well as a shutter assembly, characterized in that the housing consists of two halves, between which a shutter assembly is sealed, made in the form of a partially perforated disk and an elastic plate fixed to each other in the upper to the point, a partially perforated disk is made of wear-resistant and chemically resistant material, and the elastic plate is made of antifriction or composite material, while the elastic plate in the working position is bent relative to perforated disk, allowing fluid to pass through the valve, when the fluid moves in the opposite direction, the elastic plate completely overlaps the perforated part of the specified disk.

2. The check valve according to claim 1, characterized in that the perforated disk is made of stainless steel, and the elastic plate is made of metal-fluoroplastic or rubber-fabric material.

3. The check valve according to claim 1, characterized in that the total area of the holes of the disk is equal to or greater than the area of the passage section of the pipeline.