RU220948U1 - Клапан-отсекатель для газопровода - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области нефтяной и газовой промышленности и может быть использована также в других областях, где необходимо автоматическое аварийное перекрытие подачи по трубопроводам опасных веществ, таких как газ, жидкость, смеси, связанное в первую очередь с изменением давления, загазованностью, пожаром и другими аварийными ситуациями. Клапан-отсекатель, в состав которого входят подпружиненный толкатель, мембрана, соединенная с толкателем, подпружиненный винт и шайба, соединенная с толкателем и мембраной, также включает в свой состав неподвижный седельный клапан с выполненным внутри каналом, подвижное седло и керамическую пластину. При этом седло и седельный клапан расположены с зазором между друг другом, седельный клапан выполнен с отверстием, внутри которого перемещается толкатель, при этом отверстие в седельном клапане соосно отверстию в шайбе, внутри которого так же перемещается толкатель. Седло скреплено с нижней частью толкателя и поджато пружиной, которой подпружинен толкатель. Керамическая пластина установлена на дне упомянутой выше шайбы. Пружина, которая поджимает винт, установлена таким образом, что она закреплена внутри корпуса клапана как на шляпке указанного винта, так и на керамической пластине с возможностью ее поджима, винт выполнен с возможностью регулирования поджатая указанной пружины, а керамическая пластина выполнена с возможностью разрушения под воздействием давлением. Обеспечивается повышение надежности заявленного клапана-отсекателя и сокращение реакции клапана-отсекателя на период перекрытия проходного сечения. 1 ил.

Description

Полезная модель относится к области нефтяной и газовой промышленности и может быть использована также в других областях, где необходимо автоматическое аварийное перекрытие подачи по трубопроводам опасных веществ, таких как газ, жидкость, смеси, связанное в первую очередь с изменением давления, загазованностью, пожаром и другими аварийными ситуациями.

Известен клапан-отсекатель, включающий в себя корпус, входной и выходной штуцеры, механизм настройки, состоящий из подпружиненных горизонтального поршня и вертикального штока, взаимодействующих друг с другом посредством плоских, перпендикулярно расположенных упоров, механизм взвода, седло и затвор, соединенный тягой с вертикальным подпружиненным штоком. Корпус клапана снабжен подпружиненным плунжером, расположенным перпендикулярно его оси, магнитом на одном из его концов, магнитным датчиком, например, нормально разомкнутым герконом, светодиодом и источником питания. Причем плунжер выполнен таким образом, что одним своим концом он взаимодействует с затвором при открытом клапане-отсекателе, а другим концом, снабженным магнитом, с магнитным датчиком при закрытом клапане-отсекателе. При этом магнитный датчик соединен последовательно со светодиодом и источником питания.

Работа известного клапана-отсекателя обеспечивает повышение безопасности его эксплуатации. (RU 2558078 С1, «КЛАПАН-ОТСЕКАТЕЛЬ», патентообладатель - Общество с ограниченной ответственностью Фирма "Саратовгазприборавтоматика" (ООО Фирма "СГПА") (RU))

Основным недостатком известного клапана является сложность конструкции и необходимость применения электричества для питания электромагнита.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является мембранный предохранительный клапан-отсекатель, включающий в себя корпус, подпружиненный стержень (толкатель), мембрану, подпружиненный винт и шайбу, установленную заодно с толкателем, (патент SU 124259 А, «Мембранный предохранительный клапан-отсекатель», патентообладатель - Казанцев Ф.Ф. и Краснощекое И.В.)

Недостатками известного клапана являются сложность конструкции, большая инерционность подпружиненного стержня, постепенное изменение проходного сечения. То есть по мере повышения давления мембрана перемещается вниз, постепенно уменьшая проходное сечение, но оставляя зазор между седлом клапана и кромкой корпуса. Таким образом перекрытие проходного сечения при превышении уровня максимального давления происходит не мгновенно, а по мере опускания мембраны и преодоления инерционности стержня. Чем больше масса стержня, тем время опускания мембраны будет больше. Все вышеуказанное может повредить высоким давлением находящиеся за клапаном-отсекателем устройства.

Технической задачей, на решение которой направлено заявленное техническое решение, является создание такого клапана-отсекателя, который реагирует на превышение порогового давления практически мгновенно, скачком перекрывая проходное сечение (зазор) для движения газа.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявленное техническое решение, является повышение надежности заявленного клапана-отсекателя и сокращение реакции клапана-отсекателя на период перекрытия проходного сечения (зазора).

Указанный технический результат достигается за счет разработки клапана-отсекателя с расположенной внутри него разрушаемой керамической пластиной.

Сущность заявленного технического решения поясняется чертежом.

Клапан-отсекатель включает в себя: корпус 1 с верхней частью - стаканом, пружину 2, винт 3, мембрану 4, толкатель 5, седельный клапан 6, пружина 7, шайбу 8, керамическую пластину 9, канал 10, выполненный в седельном клапане 6, седло 11 и шайбу 12.

Пружина 2 установлена в стакане корпуса 1 и соединена с винтом 3, который регулирует ее поджатие. Пружина 2 через шайбу 8, также расположенную в стакане корпуса 1, мембрану 4 и толкатель 5 воздействует на расположенный ниже стакана корпуса 1 неподвижный (стационарный) седельный клапан 6, выполненный вблизи подвижного седла 11, на которое в свою очередь воздействует пружина 7, соединенная с одним концом толкателя 5 и седлом 11, при этом подвижное седло 11 навернуто на упомянутый конец толкателя 5 и поджато пружиной 7. Керамическая пластина 9 установлена на дне шайбы 8 под пружиной 2, при этом пружина 2 установлена таким образом, что она закреплена внутри корпуса 1 клапана как на шляпке указанного винта 3, так и на керамической пластине 9. При этом на пластину 9 воздействует другой конец толкателя 5. Толкатель 5 приварен к шайбе 12, которая соединена с шайбой 8 через мембрану 4. В неподвижном седельном клапане 6, шайбах 8 и 12 и мембране 4 выполнены соосные отверстия, внутри которых перемещается толкатель 5.

Давление газа на выходе из клапана-отсекателя воздействует на мембрану 3 через канал 10. При повышении давления газа сверх определенной величины, порядка 25 МПа, толкатель начинает двигаться до соприкосновения с пластиной 9, в связи с чем она разрушается, толкатель 5 далее проходит внутрь стакана корпуса 1 клапана, вследствие чего подвижное седло 11 поднимается вплотную к седельному клапану 6, перекрывая зазор между клапаном 6 и седлом 11, и тем самым прекращается поток газа.

Клапан-отсекатель работает следующим образом. В исходном положении седельный неподвижный клапан 6 и подвижное седло 11 расположены относительно друг друга с зазором. Газ поступает на вход клапана-отсекателя, протекает в зазоре между седлом 11 и седельным клапаном 6 и поступает на выход. Величина зазора между клапаном 6 и седлом 11 определяется степенью поджатия пружины 2, которое изменяется с помощью регулировочного винта 3, и прочностью пластины 9. В случае, если давление на выходе вырастет выше заданного предела, под его воздействием мембрана 4 переместится, переместив толкатель внутрь отверстия в шайбе до соприкосновения толкателя 5 с керамической пластиной 9, в следствие чего произойдет разрушение последней. В это время толкатель 5 продолжает перемещаться внутрь стакана корпуса 1, поднимая за собой подвижное седло 11, вследствие чего зазор между клапаном 6 и седлом 11 перекрывается, в связи с чем прекращается подача газа. Давление внутри клапана выравнивается и осуществляется защита от превышения давления.

Работа заявленного клапана-отсекателя позволяет за счет разрушения керамической пластины ускорить подъем стержня в стакан клапана и, тем самым, мгновенно устранить зазор между седельным клапаном и седлом, что предотвращает поступление газа в клапан при превышении давления в клапане, что в свою очередь повышает надежность работы клапана. Фактически, за счет всего вышеописанного достигается сокращение реакции клапана-отсекателя на период перекрытия зазора (проходного сечения), поскольку разрушение керамической пластины ведет к мгновенному соприкосновению седельного клапана с седлом.

Claims (1)

1. Клапан-отсекатель для газопровода, в состав которого входят подпружиненный толкатель, мембрана, соединенная с толкателем, подпружиненный винт и шайба, соединенная с толкателем и мембраной, отличающийся тем, что также включает в свой состав неподвижный седельный клапан с выполненным внутри каналом, подвижное седло и керамическую пластину, при этом седло и седельный клапан расположены с зазором между друг другом, седельный клапан выполнен с отверстием для перемещения внутри него толкателя, при этом отверстие в седельном клапане соосно отверстию в шайбе, выполненному для возможности перемещения толкателя внутри шайбы к керамической пластине, которая расположена на дне шайбы, седло скреплено с нижней частью толкателя и поджато пружиной, которой подпружинен толкатель, причем пружина, которая поджимает винт, установлена таким образом, что она закреплена внутри корпуса клапана как на шляпке указанного винта, так и на керамической пластине с возможностью ее поджима, винт выполнен с возможностью регулирования поджатая указанной пружины, а керамическая пластина выполнена с возможностью разрушения под воздействием толкателя.