RU2364779C2 - Safety valve - Google Patents
Safety valve Download PDFInfo
- Publication number
- RU2364779C2 RU2364779C2 RU2007124007/06A RU2007124007A RU2364779C2 RU 2364779 C2 RU2364779 C2 RU 2364779C2 RU 2007124007/06 A RU2007124007/06 A RU 2007124007/06A RU 2007124007 A RU2007124007 A RU 2007124007A RU 2364779 C2 RU2364779 C2 RU 2364779C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- springs
- spring
- stem
- safety valve
- locking element
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относиться к арматуростроению, в частности к предохранительным клапанам, и может найти применение в химической, нефтегазовой и других отраслях промышленности для защиты емкостей и трубопроводных систем от превышения в них давления свыше допустимого предела.The invention relates to valve manufacturing, in particular to safety valves, and can be used in chemical, oil and gas and other industries to protect tanks and piping systems from exceeding the pressure in them above the permissible limit.
Одной из проблем при эксплуатации емкостей и трубопроводных систем на высокие параметры, на условное давление PN 20 МПа (200 кгс/см2) и диаметр условного прохода ДN 100÷600 является невозможность использовать предохранительные клапаны (ПК). Это связано с тем, что с увеличением ДN и PN резко возрастает выталкивающее усилие по штоку, связанному с запорным органом, а также с тем, что пружина должна обеспечивать герметичность в затворе, полноподъемность при давлении полного открытия Рпо и давлении закрытия Рз в заданных пределах.One of the problems in the operation of tanks and piping systems for high parameters, for nominal pressure PN 20 MPa (200 kgf / cm 2) and for nominal diameter DN 100 ÷ 600, is the inability to use safety valves (PC). This is due to the fact that with an increase in DN and PN, the buoyancy force along the rod associated with the shut-off element sharply increases, as well as the fact that the spring must ensure tightness in the valve, full capacity at full opening pressure P across and closing pressure P s at predetermined limits.
Сложность выполнения одновременно этих требований вызвано тем, что технология изготовления пружины не позволяет изготовить пружину, которая одновременно обеспечивала бы и герметичность в затворе за счет большого установочного усилия, и оптимальную жесткость ее, что способствовало бы подъему запорного органа относительно седла корпуса наThe complexity of meeting these requirements at the same time is due to the fact that the manufacturing technology of the spring does not allow the manufacture of a spring, which would at the same time ensure tightness in the shutter due to the large installation force, and its optimal rigidity, which would facilitate the lifting of the locking member relative to the housing seat on
что, в свою очередь, обеспечивало бы полноподъемность ПК и, следовательно, оптимальный расход рабочей среды через ПК, где dc - диаметр проходного сечения в седле корпуса. Изготовление такой пружины ограничено индексом пружиныwhich, in turn, would ensure the full capacity of the PC and, therefore, the optimal flow rate of the working medium through the PC, where dc is the diameter of the bore in the saddle of the casing. The manufacture of such a spring is limited by the spring index
где До - средний диаметр витка, d - диаметр прутка (проволоки).where D about - the average diameter of the coil, d is the diameter of the rod (wire).
Снижение жесткости пружины за счет увеличения количества витков в пружине приводит к увеличению свободной высоты и, как следствие, к потере ее устойчивости и работоспособности.Reducing the stiffness of the spring by increasing the number of turns in the spring leads to an increase in free height and, as a consequence, to a loss of its stability and performance.
Известны ПК, см. «Каталог 2005, Трубопроводная арматура», ОАО «Благовещенский арматурный завод», стр.30-36, принятые за прототип.PCs are known, see "Catalog 2005, Pipe Fittings", Blagoveshchensk Valve Plant OJSC, pp. 30-36, adopted as a prototype.
Это клапаны прямого действия, в которых седло корпуса перекрывается запорным органом под воздействием подпружиненного штока. При превышении давления среды запорный орган при давлении полного открытия Pпо поднимается над седлом корпуса, а при падении давления перед ПК запорный орган перекрывает седло корпуса при давлении закрытия Рз.These are direct-acting valves in which the body seat is blocked by a shut-off element under the influence of a spring-loaded stem. When the pressure of the medium the shut-off body at a pressure P of the full opening lying above the seat body, and with a pressure drop before the blocking member closes the PC body seat at a pressure P of the closure.
Недостатком указанных клапанов является то, что их нельзя использовать для больших условных проходов ДN и высоких условных давлений PN из-за необходимости использовать пружины на большие установочные усилия от 3500 кгс и выше при сохранении соответствующей жесткости, обеспечивающей полноподъемность ПК. При этом необходимо иметь пружину сравнительно мягкую с большим запасом регулировочного хода и большим установочным усилием, что ограничивает применение и создание ПК с диаметром проходного сечения в седле не более 75 мм.The disadvantage of these valves is that they cannot be used for large nominal DN passages and high nominal PN pressures due to the need to use springs for large installation forces from 3500 kgf and higher while maintaining the appropriate stiffness, ensuring full PC lift. In this case, it is necessary to have a relatively soft spring with a large margin of adjustment stroke and a large installation force, which limits the use and creation of a PC with a passage diameter in the saddle of no more than 75 mm.
На низких давлениях рабочей среды PN до 16 кгс/см2 и ДN 200 проходное сечение в седле ограничивается 142 мм.At low pressures of the working medium, PN up to 16 kgf / cm 2 and DN 200, the bore in the saddle is limited to 142 mm.
Целью настоящего изобретения является расширение диапазона применения пружинных полноподъемных ПК по ДN и PN и повышение их пропускной способности (расхода рабочей среды) за счет возможности увеличения диаметра проходного сечения в седле корпуса клапана.The aim of the present invention is to expand the range of applications of spring full-lift PCs according to DN and PN and increase their throughput (flow rate of the working medium) due to the possibility of increasing the diameter of the bore in the seat of the valve body.
Указанная цель достигается тем, что в известном клапане, содержащем корпус, шток с запорным органом и пружину, пружины, не менее 2-х, устанавливаются поярусно, один конец которых воздействует на шток с запорным органом, а другой поджимается и фиксируется относительно неподвижной опоры, причем фиксация поджатия пружин каждого яруса осуществляется независимо друг от друга.This goal is achieved by the fact that in the known valve comprising a housing, a stem with a locking member and a spring, springs of at least 2 are installed in tiers, one end of which acts on the stem with a locking member, and the other is pressed and fixed relative to the fixed support, moreover, the fixation of the preload of the springs of each tier is carried out independently of each other.
В науке и технике не обнаружены технические решения, включающие указанные признаки. В соответствии с этим предложенное техническое решение соответствует критерию «существенные отличия».In science and technology, no technical solutions have been found that include these features. In accordance with this, the proposed technical solution meets the criterion of "significant differences".
На чертеже изображен общий вид ПК.The drawing shows a General view of a PC.
Предохранительный клапан состоит из корпуса 1, запорного органа 2, штока 3, на котором установлены опоры 4, 5 и 6 с пружинами 7, 8 и 9.The safety valve consists of a housing 1, a locking element 2, a rod 3, on which supports 4, 5 and 6 are installed with springs 7, 8 and 9.
Опоры 10, 11 и 12, поджимающие пружины 7, 8 и 9, фиксируются каждая независимо друг от друга, например, гайками 13 относительно неподвижной опоры 14.The bearings 10, 11 and 12, the pressing springs 7, 8 and 9, are each fixed independently from each other, for example, by nuts 13 relative to the fixed support 14.
Предохранительный клапан работает следующим образом. При повышении давления рабочей среды под запорным органом до давления Рпо клапан открывается. При этом выталкивающее усилие по штоку 3 воспринимается пружинами 7, 8 и 9, которые сжимаются на ход, обеспечивающий полноподъемность ПК, а по достижению давления Рз на входе клапана ПК закрывается. Настройка пружин на давление Pн производится вручную путем изменения степени поджатия пружин одним из способов, например через резьбовую пару винт-гайка, с использованием, при необходимости, усилителя крутящего момента - мультипликатора, коэффициент усиления (передаточное отношение) которого i=5…125.The safety valve operates as follows. With increasing pressure of the working medium under the shut-off element to a pressure P , the valve opens. In this case, the buoyancy force along the stem 3 is perceived by the springs 7, 8 and 9, which are compressed to the stroke, which ensures the full lift of the PC, and upon reaching the pressure P s at the valve inlet, the PC closes. Setting the springs to pressure P n is done manually by changing the degree of preloading of the springs in one of the ways, for example, through a threaded screw-nut pair, using, if necessary, a torque amplifier - a multiplier, the gain (gear ratio) of which is i = 5 ... 125.
Герметизация уплотнительных поверхностей соединения запорный орган-седло корпуса осуществляется путем воздействия на шток суммарного установочного усилия пружин, а полноподъемность ПК обеспечивается оптимальной приведенной жесткостью этих пружин, расположенных поярусно и фиксирующих раздельно степень их поджатия.Sealing of the sealing surfaces of the connection of the locking body-seat of the housing is carried out by acting on the stem of the total installation force of the springs, and the full capacity of the PC is ensured by the optimal reduced stiffness of these springs, which are located in the torsion and fixing separately the degree of their preload.
В каждом ярусе можно устанавливать несколько поджатых пружин, увеличивая таким образом осевое усилие по штоку, чем достигается герметизация соединения запорный орган-седло корпуса практически на любые ДN и PN.In each tier, several spring-loaded springs can be installed, thus increasing the axial force along the rod, thereby achieving sealing of the shut-off body-seat connection to almost any DN and PN.
Обеспечивая полноподъемность ПК, обеспечивается требуемый расход рабочей среды и, следовательно, безопасность защищаемого объекта.Ensuring the full capacity of the PC, the required flow rate of the working environment and, therefore, the security of the protected object is ensured.
В зависимости от назначения ПК последний может иметь закрытый или открытый вариант исполнения с устройством для ручного управления (подрыва) или без него.Depending on the purpose of the PC, the latter may have a closed or open version with or without a device for manual control (detonation).
Концепция создания полноподъемных ПК, основанная на унификации отдельных деталей и сборочных единиц, в том числе технологических, позволят строить унифицированные параметрические ряды ПК практически по каждому ДN на соответствующие PN.The concept of creating full-height PCs, based on the unification of individual parts and assembly units, including technological ones, will make it possible to build unified parametric series of PCs for almost every DN on the corresponding PN.
Применение новых ПК позволят повысить надежность трубопроводных систем и снизить эксплуатационные расходы за счет:The use of new PCs will improve the reliability of pipeline systems and reduce operating costs by:
- замены импульсно-предохранительных устройств (ИПУ), где необходимо герметизировать два клапана, на один ПК. Кроме того, для ИПУ требуются специальные системы (емкости) для отвода (сброса) рабочей среды из поршневой полости после процесса срабатывания (сброса избытка Рp), что связано с дополнительными эксплуатационными расходами и, как следствие - снижение надежности ИПУ по сравнению с ПК;- replacement of pulse-safety devices (ISP), where it is necessary to seal two valves, on one PC. In addition, the ISP requires special systems (capacities) for the removal (discharge) of the working medium from the piston cavity after the actuation process (discharge of excess P p ), which is associated with additional operating costs and, as a result, a decrease in the reliability of the IPA compared to PC;
- высокой скорости срабатывания ПК, на порядок выше, чем в ИПУ;- high speed PC response, an order of magnitude higher than in the IPA;
- низкой инерционности (практически отсутствует) при срабатывании ПК, по сравнению с ИПУ, что снижает потери дорогостоящей рабочей среды;- low inertia (practically absent) when the PC is triggered, compared with the ISP, which reduces the loss of an expensive work environment;
- большой пропускной способности можно будет заменить несколько ранее стоящих на объектах предохранительных клапанов с низкой пропускной способностью.- high throughput, it will be possible to replace several safety valves with low throughput previously installed at the facilities.
Новые ПК могут быть использованы в трубопроводах, в том числе большой протяженности, и на емкостях с высокими и сверхвысокими параметрами по ДN и PN.New PCs can be used in pipelines, including long ones, and on tanks with high and ultrahigh parameters according to DN and PN.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007124007/06A RU2364779C2 (en) | 2007-06-27 | 2007-06-27 | Safety valve |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007124007/06A RU2364779C2 (en) | 2007-06-27 | 2007-06-27 | Safety valve |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007124007A RU2007124007A (en) | 2009-01-10 |
RU2364779C2 true RU2364779C2 (en) | 2009-08-20 |
Family
ID=40373606
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007124007/06A RU2364779C2 (en) | 2007-06-27 | 2007-06-27 | Safety valve |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2364779C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU210201U1 (en) * | 2021-11-29 | 2022-03-31 | Юрий Дмитриевич Зиновьев | DEVICE FOR FORCED OPENING OF SAFETY VALVE |
-
2007
- 2007-06-27 RU RU2007124007/06A patent/RU2364779C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Современные конструкции трубопроводной арматуры для нефти и газа. / Под ред. Ю.М.Котелевского. - М.: Недра, 1976, с.341-342, рис.Х111.22. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU210201U1 (en) * | 2021-11-29 | 2022-03-31 | Юрий Дмитриевич Зиновьев | DEVICE FOR FORCED OPENING OF SAFETY VALVE |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007124007A (en) | 2009-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8672295B2 (en) | Gate valve | |
US9057448B2 (en) | Internal relief valve for a valve actuator | |
US8322357B2 (en) | Integrity protection for pressurized bi-directional systems | |
EP2519752B1 (en) | Apparatus to increase a force of an actuator having an override apparatus | |
CN102257449A (en) | Internal relief valve apparatus for use with loading regulators | |
US10221953B2 (en) | Non chattering pressure relief valve | |
US7066444B2 (en) | Pressure balanced fluid control device | |
EP3658806B1 (en) | Seal assemblies for use with fluid valves | |
EP3137797B1 (en) | Pressure release valve for oil recovery systems | |
US9970568B2 (en) | Emergency shut-off valve | |
AU2015281295B2 (en) | High Integrity Pressure Protecting System (HIPPS) for a fluid line | |
WO2014092581A1 (en) | Pressure volume regulator | |
RU2364779C2 (en) | Safety valve | |
WO2016057767A1 (en) | Balanced double seated globe valve with flexible plug | |
US11313479B2 (en) | Non-pressure relieving ball valve | |
EP3431840B1 (en) | Valve arrangement for fluid power equipment | |
WO2012048369A1 (en) | A valve assembly | |
US10428950B2 (en) | Valve packing assembly having shape-memory member | |
KR102418912B1 (en) | Relief valve with popping function | |
US8397748B2 (en) | Check valve having two seats | |
RU2276301C2 (en) | Safety unit (versions) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100628 |