RU2364779C2 - Safety valve - Google Patents

Safety valve Download PDF

Info

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
Application number
RU2007124007/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007124007A (en
Inventor
Валентин Михайлович Красильщиков (RU)
Валентин Михайлович Красильщиков
Original Assignee
Валентин Михайлович Красильщиков
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Валентин Михайлович Красильщиков filed Critical Валентин Михайлович Красильщиков
Priority to RU2007124007/06A priority Critical patent/RU2364779C2/en
Publication of RU2007124007A publication Critical patent/RU2007124007A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2364779C2 publication Critical patent/RU2364779C2/en

Links

Abstract

FIELD: mechanical engineering.
SUBSTANCE: invention refers to the field of fitting engineering, specifically to spring-loaded high-lift safety valves and intended for protection of reservoirs and pipeline systems against overpressure that exceeds allowable limit in chemical, oil-and-gas and other industries. Safety valve contains body, stem with locking element and at least two springs. The springs are installed in tiers. One end of springs acts on stem with locking element. The other end of springs is pressed up and fixed relative to fixed support. Fixation of each tier springs pressing is performed independently from each other.
EFFECT: extension of the range of use for spring-loaded high-lift safety valves and increase in their flow rate.
1 dwg

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

Figure 00000001
Figure 00000001

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

Figure 00000002
Figure 00000002

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)

Предохранительный клапан, содержащий корпус, шток с запорным органом и пружину, отличающийся тем, что пружины, не менее двух, установлены 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. A safety valve comprising a housing, a stem with a locking member and a spring, characterized in that the springs, at least two, are installed in tiers, one end of which acts on the stem with a locking member, and the other is pushed and fixed relative to the fixed support, and the spring tension is fixed each tier is carried out independently of each other.
RU2007124007/06A 2007-06-27 2007-06-27 Safety valve RU2364779C2 (en)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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