RU195268U1

RU195268U1 - Клапан-отсекатель

Info

Publication number: RU195268U1
Application number: RU2019124356U
Authority: RU
Inventors: Михаил Анатольевич Бойцов; Михаил Петрович Кофлер; Алексей Валентинович Ушенин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Промавтоматика-Саров"
Priority date: 2019-08-01
Filing date: 2019-08-01
Publication date: 2020-01-21

Abstract

Предлагается клапан-отсекатель, содержащий корпус с входным и выходным каналами, запорный орган, выполненный в виде поворотной заслонки, перекрывающей выходной канал, упор, прикрепленный к заслонке и удерживающий заслонку в открытом положении, и привод, осуществляющий поворот заслонки. Привод, осуществляющий поворот заслонки, выполнен таким образом, что при повышении или понижении давления внутри корпуса устройства выше настроенного освобождает упор и прикрепленную к нему заслонку, в результате чего заслонка перекрывает выходной канал, при этом герметизация корпуса выполнена посредством уплотнительных металлических колец и прокладок. Технический результат полезной модели – повышение надежности устройства при воздействии высоких температур. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к запорно-регулирующим устройствам, в частности клапанам, предназначенным для автоматического перекрытия трубопровода природного газа, газоконденсатной смеси при аварийном повышении или понижении давления в нем. Предлагаемый клапан-отсекатель устанавливается на выкидной линии скважины, у ее устья, а также может устанавливаться на технологических трубопроводах газодобывающих предприятий, где имеются особые требования к оборудованию по огнестойкости.

Известно устройство отсекающее патент России №43328 от 10.01.2005. Данное устройство содержит корпус, расположенный в нем запорный орган, выполненный в виде поворотной заслонки, фиксатор, удерживающий заслонку в открытом положении, и чувствительный элемент, взаимодействующий с запорным органом. При этом фиксатор выполнен в виде постоянного магнита.

Недостатком данного устройства является невозможность в автоматическом режиме перекрывать поток при повышении или понижении давления.

Наиболее близким источником является патент России №55969 от 27.08.2006, в котором раскрыто устройство контроля и регулирования расхода, содержащее трубопровод, регулирующий клапан с поворотным запорным органом, соединенным с приводом запорного органа, линии отбора давления, датчики давления среды. При этом первая и вторая линии отбора давления расположены соответственно в первой и второй измерительных секциях, которые расположены со сторон входного и выходного отверстий регулирующего клапана, образующих единый комплекс трубопровода, введен управляемый электрический привод запорного органа, которым управляет вычислительно-управляющее устройство, связанное электрическими связями с задатчиком угла поворота запорного органа, с первым и вторым датчиками давления и устройством индикации угла поворота запорного органа и рассчитанного расхода проточной среды.

Недостатком данного устройства является сложность и невозможность работы при прямом воздействии огня от горящей скважины.

Технический результат полезной модели повышение надежности устройства при воздействии высоких температур.

Технический результат достигается тем, что клапан-отсекатель содержит

корпус с входным и выходным каналами,

запорный орган, выполненный в виде поворотной заслонки, перекрывающей выходной канал,

упор, прикрепленный к заслонке и удерживающий заслонку в открытом положении, и

привод, осуществляющий поворот заслонки, в результате чего заслонка перекрывает выходной канал.

При этом герметизация корпуса выполнена посредством установки уплотнительных металлических колец и прокладок в местах, где возможно проникновение открытого огня, а металлические кольца выполнены разрезными, с возможностью увеличения диаметра в сечении, вследствие температурной деформации.

Также клапан дополнительно включает рукоятку, позволяющую вручную освобождать упор и прикрепленную к нему заслонку, в результате чего заслонка перекрывает выходной канал.

Сущность заявленного технического решения поясняется чертежами Фиг. 1-4, где

на фиг. 1 показан чертеж предлагаемого клапана-отсекателя - главный вид,

на фиг. 2 показан чертеж предлагаемого клапана-отсекателя - вид сбоку,

на фиг. 3 показан разрез предлагаемого клапана-отсекателя - в рабочем состоянии (заслонка поднята),

на фиг. 4 показан разрез предлагаемого клапана-отсекателя - поле срабатывания и перекрытия выходного канала (заслонка опущена).

На фигуре позициями обозначены следующие позиции.

1 - корпус,

2 - входная крышка,

3 - выходная крышка,

4 - заслонка,

5 - кольцо фторопластовое,

6 - упор,

7 - ось упора,

8 - кронштейн,

9 - рычаг,

10 - привод,

11, 12 - пружины привода,

13 - шток,

14 - ось штока,

15 - втулка,

16 - гайка,

17 - втулка,

18 - ось гайки,

19 - ось рычага 9,

20 - поворотная втулка,

21 - рукоятка,

22, 23 - втулка,

24 - корпус привода,

25 - крышка,

26 - шкала,

27 - винт,

28 - шкала,

29 - вентиль,

30 - рукоятка,

31 - рым-болт,

32-35 - уплотнительные кольца,

36-39 - защитные кольца,

40-43 - уплотнительные металлические кольца,

44 - прокладка,

45-46 - трубопроводы,

47 - гайка,

48 - болт,

49 - гайка.

Принцип действия устройства заключается в механической разблокировке запорного органа приводом, настроенным на срабатывание при повышении (понижении) давления в трубопроводе. На Фиг. 1 стрелками указано направление потока среды (Вход/Выход).

На Фиг. 3 показан клапан в открытом рабочем положении, на Фиг. 4 - клапан в закрытом положении.

Устройство состоит из запорного органа, расположенного внутри корпуса, и привода, обеспечивающего его срабатывание.

Корпус 1 устройства закрыт входной 2 и выходной 3 крышками.

Запорный орган включает в себя заслонку 4, с упором 6, которая установлена на оси 7 кронштейна 8.

В торце заслонки 4 запрессовано фторопластовое кольцо 5, которое обеспечивает герметичность входной и выходной полостей клапана-отсекателя, при срабатывании запорного органа.

Упор 6, установленный на заслонке 4 служит для удержания ее рычагом 9 в положении АВТ. привода 10 в рабочем положении устройства.

Привод 10 выполнен в виде нагруженного пружинами 11, 12 штока 13. Шток 13 связан с рычагом 9 осью 14 и расположен внутри втулки 15. Шток 13 вкручен в гайку 16, которая соединена с втулкой 17 осью 18. Рычаг 9 установлен на оси 19, с возможностью взаимодействия с упором 6 заслонки 4.

Привод 10 имеет поворотную втулку 20, на которой крепится подпружиненная рукоятка 21. Клапан работает следующим образом.

При установке рукоятки 21 в положение АВТ., привод 10 находится в рабочем положении.

Для приведения клапана в рабочее положение выполняются следующие действия:

1. Из положения СТОП, которое соответствует положению привода при хранении, транспортировке клапана и проведении монтажных работ на трубопроводе, рукоятка 21 привода переводится в положение РУЧН.

2. Рукоятка 30 подъема заслонки переводится в положение СТОП, при котором заслонка находится в горизонтальном положении в зоне зацепления упора 6, установленного на заслонке 4 и рычага 9 привода 10.

3. Рукоятка привода 21 переводится в положение АВТ, при этом действии «Т»-образной формы рычаг 9 входит в зацепление с упором 6 по внутренним поверхностям П (Фиг. 4).

4. Рукоятка подъема заслонки 30 переводится в положение АВТ. Рабочее положение клапана и его элементов отображено на Фиг. 3.

Шток 13 уравновешен давлением среды с одной стороны и пружинами 11, 12 с другой.

При повышении давления внутри корпуса устройства выше настроенного шток 13 вместе с гайкой 16, осью 18, втулками 17 и 22, преодолевая сопротивление пружины 12, перемещается вверх. Рычаг 9 поворачивается на оси 19 и освобождает упор 6 заслонки 4, которая под действием собственного веса и потока рабочей среды поворачивается на оси 7 и прижимается к торцу крышки 3, перекрывая поток рабочей среды.

При понижении давления внутри корпуса устройства ниже настроенного шток 13 вместе с гайкой 16, осью 18 и втулкой 17 под действием пружины 11 перемещается вниз. Рычаг 9 поворачивается на оси 19 и освобождает упор 6 заслонки 4, которая под действием собственного веса и потока среды поворачивается на оси 7 и прижимается к торцу крышки 3, перекрывая поток рабочей среды.

Ручное срабатывание устройства обеспечивается при повороте рукоятки 21 в среднее положение РУЧН., при этом, втулка 20 поворачивает втулку 23, которая через ось 18 обеспечивает поступательное перемещение втулки 17, гайки 16 и штока 13, (от поворота втулка 17 удерживается в пазах корпуса 24), при этом рычаг 9 поворачивается на оси 19 и освобождает упор 6 заслонки 4, которая под действием собственного веса и потока рабочей среды поворачивается на оси 7 и прижимается к торцу крышки 3, перекрывая поток рабочей среды (Фиг. 4).

Ручное срабатывание устройства производится, как правило, в случае необходимости перенастройки диапазонов срабатывания при повышении/понижении давлений в трубопроводе по месту эксплуатации. Приведение рукоятки 21 в положение РУЧН может производиться из любых крайних положений (СТОП и АВТ).

При повороте рукоятки 21 привода 11 в положение СТОП, срабатывание устройства от повышения и понижения давления невозможно. Это положение соответствует положению привода при хранении, транспортировке клапана и проведении монтажных работ на трубопроводе.

Одна из основных особенностей предлагаемого клапана-отсекателя заключается в том, что в конструкции предусмотрены специальные уплотнительные металлические кольца (поз. 40-43) и прокладки (поз. 44), предотвращающие прямое воздействие огня от горящей скважины в течение 30 минут.

Уплотнительные металлические кольца поз. 40-43 выполнены разрезными и предназначены для обеспечения сохранности и работоспособности защитных и уплотнительных колец, установленных в клапане-отсекателе при кратковременном воздействии огня. Устанавливаются в местах, где возможно проникновение открытого огня к защитным и уплотнительным кольцам клапана-отсекателя.

Уплотнительные металлические кольца предназначены для одноразового применения. Изготавливаются из листового легированного материала методом штамповки в виде кольца с последующей вальцовкой разжимного кольца с неполным диаметром в сечении. Оригинальность конструкции колец позволяет добиться предварительного усилия сжатия в местах их установки. При воздействии открытого огня за счет температурной деформации металлических колец происходит увеличение диаметра в сечении и как следствие появляется дополнительное усилие, направленное на уплотнения металл по металлу.

Прокладка поз. 44 изготавливается из цветного материала, уплотняет резьбовое соединение в месте установки штуцеров для крепления трубопроводов 45-46.

Claims

1. Клапан-отсекатель, содержащий корпус с входным и выходным каналами, запорный орган, выполненный в виде поворотной заслонки, перекрывающей выходной канал, упор, прикрепленный к заслонке и удерживающий заслонку в открытом положении, и привод, осуществляющий поворот заслонки, в результате чего заслонка перекрывает выходной канал, отличающийся тем, что герметизация корпуса выполнена посредством установки уплотнительных металлических колец и прокладок в местах, где возможно проникновение открытого огня, при этом металлические кольца выполнены разрезными с возможностью увеличения диаметра в сечении вследствие температурной деформации.

2. Клапан-отсекатель по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно включает рукоятку, позволяющую вручную освобождать упор и прикрепленную к нему заслонку, в результате чего заслонка перекрывает выходной канал.