RU2422711C1

RU2422711C1 - Remote controlled cutoff plate

Info

Publication number: RU2422711C1
Application number: RU2010100072/06A
Authority: RU
Inventors: Алексей Валентинович Ушенин (RU); Алексей Валентинович Ушенин; Илья Леонидович Коновалов (RU); Илья Леонидович Коновалов; Александр Николаевич Липко (RU); Александр Николаевич Липко; Владимир Григорьевич Миронцев (RU); Владимир Григорьевич Миронцев; Павел Викторович Филонов (RU); Павел Викторович Филонов
Original assignee: Открытое акционерное общество "НПО "Промавтоматика"
Priority date: 2010-01-11
Filing date: 2010-01-11
Publication date: 2011-06-27

Abstract

FIELD: machine building. ^ SUBSTANCE: remote controlled cut off plate consists of case, of pressure drop line, of rotary shut off component and of sensor element fixing shut off component in open position. The sensor element is made in form of a rod loaded with a spring. The rotary shut off component has a shank end located on the opposite side relative to its rotation axis. The cut off plate is equipped with piston mechanism positioned on the case; this mechanism lifts the rotary shut-off component. An upper cavity of the piston mechanism is connected to a cavity of the case before the rotary shut off component, while a lower cavity is connected with a pipeline behind the shut off device, nearest to the cut-off plate downstream of medium. The rod passing through the upper cavity of the lifting mechanism is led out to atmosphere. The rod passing through the lower cavity of the lifting mechanism actuates the shank end of the rotary shut off component. ^ EFFECT: remote control of cut off plate opening. ^ 3 dwg

Description

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, а именно к отсекающим устройствам, и может быть использовано для установки на скважинах нефтегазоконденсатных месторождений для автоматического перекрытия трубопровода высокого давления при аварийном изменении давления в нем.The invention relates to pipe fittings, and in particular to shut-off devices, and can be used for installing oil and gas condensate fields in wells for automatically shutting off a high pressure pipeline in case of an emergency pressure change in it.

Известен отсечной клапан (SU 855311 А1, 5 МПК: F16К 17/04, 15/03, опубл. 15.08.1981), содержащий поворотный запорный орган типа заслонки и фиксирующий заслонку в открытом положении чувствительный элемент, выполненный в виде нагруженного пружиной штока, при этом на конце штока выполнен выступ, а на заслонке - ответный по форме указанному выступу паз.Known shut-off valve (SU 855311 A1, 5 IPC: F16K 17/04, 15/03, publ. 08/15/1981), containing a rotary shut-off body type shutter and fixing the shutter in the open position, the sensing element, made in the form of a spring-loaded stem, with a protrusion is made at the end of the stem, and a groove that is reciprocal in form to the protrusion specified on the damper.

Недостатком известного клапана является то, что открытие устройства осуществляется вручную на месте его установки.A disadvantage of the known valve is that the device is opened manually at the installation site.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков, выбранным в качестве прототипа, является клапан отсекатель (RU 2168094 С2, 7 МПК: F16К 15/03, 17/04, опубл. 27.05.2001), содержащий корпус, линию сброса давления, поворотный запорный орган с пневмоприсоской и фиксирующий его в открытом положении чувствительный элемент, выполненный в виде нагруженного пружиной штока.The closest set of essential features selected as a prototype is a shut-off valve (RU 2168094 C2, 7 IPC: F16K 15/03, 17/04, publ. 05.27.2001), comprising a housing, a pressure relief line, a rotary locking element with a pneumatic suction cup and a sensing element fixing it in the open position, made in the form of a rod loaded with a spring.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в том, чтобы создать такое техническое решение, при использовании которого существовала бы возможность дистанционного управления открытием отсекателя.The problem to which the invention is directed is to create a technical solution, using which there would be the possibility of remote control of the opening of the cutter.

Для достижения названного технического результата отсекатель дистанционно управляемый содержит корпус, линию сброса давления, поворотный запорный орган и фиксирующий его в открытом положении чувствительный элемент, выполненный в виде нагруженного пружиной штока.To achieve the named technical result, the remotely controlled shutoff device comprises a housing, a pressure relief line, a rotary locking element and a sensing element fixing it in the open position, made in the form of a spring loaded rod.

Заявляемый отсекатель дистанционно управляемый отличается от прототипа тем, что поворотный запорный орган выполнен с хвостовиком, расположенным с противоположной стороны относительно его оси вращения, кроме того отсекатель дополнительно снабжен поршневым механизмом подъема поворотного запорного органа, размещенным на корпусе, верхняя полость которого соединена с полостью корпуса до поворотного запорного органа, а нижняя - с трубопроводом за ближайшим к отсекателю, в направлении движения среды, запорным устройством, при этом шток, проходящий через верхнюю полость механизма подъема, выведен в атмосферу, а шток, проходящий через его нижнюю полость, установлен с возможностью воздействия на хвостовик поворотного запорного органа.The inventive remotely controlled shut-off device differs from the prototype in that the rotary shut-off element is made with a shank located on the opposite side relative to its axis of rotation, in addition, the shut-off valve is additionally equipped with a piston mechanism for lifting the rotary shut-off element placed on the housing, the upper cavity of which is connected to the housing cavity up to a rotary locking element, and the lower one with a pipeline behind the closest to the cutter, in the direction of the medium movement, a locking device, while the rod, etc. walks through the upper cavity of the lifting mechanism, withdrawn into the atmosphere, and a rod extending through its lower cavity, arranged to impact on a shank of the rotary closure member.

Предлагаемое изобретение представлено на чертежах: на фиг.1, изображен продольный разрез отсекателя дистанционно управляемого в открытом положении; на фиг.2 изображен продольный разрез отсекателя дистанционно управляемого в положении после срабатывания, при этом давление до поворотного запорного органа выше, нежели за ним; на фиг.3 изображен продольный разрез отсекателя дистанционно управляемого в положении после поднятия поворотного запорного органа, но до момента возобновления потока транспортируемой среды.The present invention is presented in the drawings: in Fig.1, shows a longitudinal section of a cutoff remotely controlled in the open position; figure 2 shows a longitudinal section of a cutter remotely controlled in the position after actuation, while the pressure to the rotary locking element is higher than behind it; figure 3 shows a longitudinal section of a cutter remotely controlled in position after raising the rotary locking element, but until the resumption of the flow of the transported medium.

Отсекатель дистанционно управляемый содержит корпус 1, внутри которого установлен поворотный запорный орган 2. Полости корпуса 1, до и после поворотного запорного органа 2, соединены между собой линией сброса давления, включающей запорное устройство 3. На корпусе 1 размещены чувствительный элемент 4 и поршневой механизм подъема 5 с поршнем 6, штоком 7, выведенным в атмосферу, и штоком 8, установленным с возможностью воздействия на хвостовик 9 поворотного запорного органа 2. Полость А поршневого механизма подъема 5 через канал в штоке 8 соединена с полостью корпуса 1, расположенной до поворотного запорного органа 2, а полость Б - с трубопроводом за ближайшим к отсекателю, в направлении движения среды, запорным устройством (не показан).The remotely controlled cutter comprises a housing 1, inside which a rotary locking element 2 is installed. The cavities of the housing 1, before and after the rotary locking element 2, are interconnected by a pressure relief line including the locking device 3. A sensing element 4 and a piston lifting mechanism are placed on the housing 1 5 with a piston 6, a rod 7 withdrawn into the atmosphere, and a rod 8 mounted with the possibility of acting on the shank 9 of a rotary locking member 2. A cavity A of the piston lifting mechanism 5 is connected through a channel in the rod 8 cavity of the body 1 situated before pivoting the closure member 2 and the cavity B - to the conduit for the closest to shut off, in the direction of medium movement, a locking device (not shown).

Отсекатель дистанционно управляемый работает следующим образом. При безаварийном режиме работы поворотный запорный орган 2 фиксируется чувствительным элементом 4 в открытом положении. Запорное устройство 3 - закрыто. Давление в полости А равно давлению в полости Б. Поршень 6 находится в крайнем верхнем положении и удерживается в этом положении силой, обусловленной разностью диаметров штока 7 - d1 и штока 8 - d2 (см. фиг.1). При аварийном изменении давления в корпусе 1 чувствительный элемент 4 разблокирует поворотный запорный орган 2, который под действием собственного веса повернется на своей оси, перекрывая поток транспортируемой среды, вследствие чего возникнет разность давлений до и после поворотного запорного органа 2. Поршень 6 переместится вниз, что обусловлено разностью давлений в полостях А и Б, при этом шток 8 начнет воздействовать на хвостовик 9, но при наличии разности давлений до и после поворотного запорного органа 2 поднятие его не произойдет (см. фиг.2). После устранения аварийной ситуации для поднятия поворотного запорного органа 2 необходимо уровнять давления до и после поворотного запорного органа 2. Для этого при закрытом ближайшем к отсекателю, в направлении движения среды, запорном устройстве (не показан) подается управляющий сигнал для открытия запорного устройства 3. С уравниванием давлений до и после поворотного запорного органа 2 и под действием силы, обусловленной разностью давлений в полостях А и Б, поршень 6 переместится в крайнее нижнее положение, при этом шток 8, воздействуя на хвостовик 9, поднимет поворотный запорный орган 2 в крайнее верхнее положение (см. фиг.3). После возобновления потока транспортируемой среды чувствительный элемент 4 зафиксирует поворотный запорный орган 2 в открытом положении, далее поршень 6 переместится в крайнее верхнее положение, вследствие равенства давлений в полостях А и Б и за счет выталкивающей силы, обусловленной разностью диаметров штока 7 - d1 и штока 8 - d2 (см. фиг.1).The remote-controlled cutter operates as follows. In trouble-free operation, the rotary locking element 2 is fixed by the sensitive element 4 in the open position. The locking device 3 is closed. The pressure in the cavity A is equal to the pressure in the cavity B. The piston 6 is in its highest position and is held in this position by force due to the difference in the diameters of the rod 7 - d1 and rod 8 - d2 (see figure 1). In case of an emergency pressure change in the housing 1, the sensing element 4 unlocks the rotary locking element 2, which, under the influence of its own weight, rotates on its axis, blocking the flow of the transported medium, as a result of which a pressure difference arises before and after the rotary locking element 2. The piston 6 will move down, which due to the pressure difference in the cavities A and B, while the rod 8 will begin to act on the shank 9, but if there is a pressure difference before and after the rotary locking element 2, it will not be lifted (see figure 2). After eliminating the emergency situation, to raise the rotary locking element 2, it is necessary to level the pressure before and after the rotary locking element 2. To do this, when the closure device (not shown) is closed, which is closest to the cutter and in the direction of the medium flow (not shown), a control signal is applied to open the locking device 3. С equalization of the pressures before and after the rotary locking element 2 and under the action of a force due to the pressure difference in the cavities A and B, the piston 6 will move to its lowest position, while the rod 8, acting and the shank 9, the rotary lift the valve plug 2 to its highest position (see FIG. 3). After resuming the flow of the transported medium, the sensing element 4 will fix the rotary locking element 2 in the open position, then the piston 6 will move to its highest position, due to the equality of the pressures in the cavities A and B and due to the buoyancy force due to the difference in the diameters of the rod 7 - d1 and rod 8 - d2 (see figure 1).

Благодаря такой конструкции решается задача, связанная с дистанционным открытием отсекателя после его срабатывания, что является необходимостью при использовании отсекателя на электрифицированных производствах, причем для открытия отсекателя используется энергия потока среды, что повышает его надежность, поскольку исключается использование более сложных электрических механизмов.Thanks to this design, the problem is solved associated with the remote opening of the cutter after it is triggered, which is a necessity when using the cutter in electrified plants, moreover, the energy of the medium flow is used to open the cutter, which increases its reliability, since the use of more complex electrical mechanisms is eliminated.

Claims

A remotely controlled cutter comprising a housing, a pressure relief line, a rotary locking element and a sensing element fixing it in the open position, made in the form of a spring loaded rod, characterized in that the rotary locking element is made with a shank located on the opposite side from its axis of rotation, in addition, the shut-off device is additionally equipped with a piston mechanism for lifting the rotary locking member located on the housing, the upper cavity of which is connected to the housing cavity before mouth shutter, and the lower one - with the pipeline behind the closest to the cutter, in the direction of movement of the medium, the locking device, while the rod passing through the upper cavity of the lifting mechanism is vented into the atmosphere, and the rod passing through its lower cavity is installed with the possibility of exposure on the shank of the rotary locking element.