RU2449193C2

RU2449193C2 - Valve sealing compound application method

Info

Publication number: RU2449193C2
Application number: RU2010115069/06A
Authority: RU
Inventors: Василий Васильевич Колесниченко (RU); Василий Васильевич Колесниченко; Николай Константинович Серенков (RU); Николай Константинович Серенков; Владимир Николаевич Серенков (RU); Владимир Николаевич Серенков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Самарский завод нефтяного и резервуарного оборудования"
Priority date: 2010-04-16
Filing date: 2010-04-16
Publication date: 2012-04-27
Also published as: RU2010115069A

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: application method of valve sealing compound consisting of primer of gamma-aminopropyltriethoxysilane (AGM-9), fluorine-containing copolymer, trifluorochloroethylene (TFCE) with vinylidene fluoride (VDF) is implemented layer by layer. Primer of gamma-aminopropyltriethoxysilane (AGM-9) is applied immediately to the valve seat as the first layer and dried at 20-25°C during 30-40 min. Varnish LFE - 32LNKh with hardener AF-2 consisting of copolymer trifluorochloroethylene (TFCE) with vinylidene fluoride (VDF) with epoxy resin is applied as the second layer. Drying of the second layer is performed at 20°C during 30 min. Trifluorochloroethylene (TFCE) + vinylidene fluoride (VDF) without any additional impurities, for example hardeners, is applied as the third and next layers. Drying of the third and next layers is performed at 20°C during 30 min.

EFFECT: providing sealing of valve connection without considerable change in the valve design, with reduction of labour intensity and possibility of restoring the coating without removal of the valve.

2 dwg

Description

Изобретение относится к производству клапанов и может быть использовано для герметизации уплотнительного соединения клапанов, в том числе используемых в области химии, нефтехимии и нефтепереработки, в частности, при эксплуатации закрытых резервуаров, где необходимо учитывать возможность возникновения избыточного давления и вакуума с целью предотвращения деформации.The invention relates to the production of valves and can be used to seal the sealing connection of valves, including those used in the field of chemistry, petrochemistry and oil refining, in particular, when operating closed tanks, where it is necessary to take into account the possibility of excessive pressure and vacuum in order to prevent deformation.

Известен «Способ герметизации резьбовых соединений труб» по патенту №2227240 от 2002.10.04 г., опубл. 2004.04.20. Способ герметизации резьбовых соединений труб, включающий заполнение межрезьбового пространства герметизирующим материалом, отличающийся тем, что в качестве герметизирующего материала используют композицию графита и сополимера тетрафторэтилена (ТФЭ) с гексафторпропиленом (ГФП), а наносят герметизирующий материал на резьбовую поверхность методом порошкового напыления в электростатическом поле. Способ по п.1, отличающийся тем, что герметизирующий материал имеет следующий состав, мас.ч.: сополимер ТФЭ с ГФП 90-95, графит 5-10.The well-known "Method of sealing threaded pipe joints" according to patent No. 2227240 from 2002.10.04, publ. 2004.04.20. A method of sealing threaded pipe joints, including filling the inter-threaded space with a sealing material, characterized in that the composition of the sealing material is a graphite and tetrafluoroethylene copolymer (TFE) with hexafluoropropylene (HFP), and the sealing material is applied to the threaded surface by powder spraying in an electrostatic field. The method according to claim 1, characterized in that the sealing material has the following composition, parts by weight: TFE copolymer with HFP 90-95, graphite 5-10.

Самым близким к заявляемому изобретению по технической сущности является устройство «Дыхательный клапан» по патенту №2306248 от 2005.08.04 г., опубл. 2007.09.20. Дыхательный клапан для резервуаров с агрессивными и воспламеняющимися жидкостями, содержащий корпус со скатами в верхней части, присоединительный фланец и непримерзающие затворы вакуума и давления с тарелями, фиксируемыми относительно седел шарнирами из морозостойких материалов, отличающийся тем, что морозостойкие шарниры выполнены поворотными с одной степенью свободы, седла затворов снабжены адаптивными уплотнениями, а затворы давления установлены на скатах верхней части корпуса. Клапан по п.1, отличающийся тем, что адаптивное уплотнение содержит эластичный уплотняющий элемент, охватывающий седло со стороны его торцевой части и прижатый к внешней стороне седла стягивающим кольцом с уплотняющей прокладкой, а к внутренней поверхности седла армирующими кольцами, с возможностью прохода паровоздушной смеси в образованную под уплотняющим элементом полость в виде пузыря, прижатого наружной поверхностью к опущенной тарели, с возможностью деформации пузыря при малых перемещениях тарели для сохранения герметичности затвора.The closest to the claimed invention in technical essence is the device "Respiratory valve" according to patent No. 2306248 from 2005.08.04, publ. 09.09.20. Breathing valve for tanks with aggressive and flammable liquids, comprising a housing with slopes in the upper part, a connecting flange and non-freezing vacuum and pressure closures with plates fixed to the seats with hinges of frost-resistant materials, characterized in that the frost-resistant hinges are made rotary with one degree of freedom, valve seats are equipped with adaptive seals, and pressure valves are installed on the slopes of the upper part of the housing. The valve according to claim 1, characterized in that the adaptive seal comprises an elastic sealing element covering the seat from the side of its end part and pressed against the outside of the seat by a tightening ring with a sealing gasket, and reinforcing rings to the inner surface of the seat, with the possibility of passage of the vapor-air mixture in the cavity formed under the sealing element in the form of a bubble, pressed by the outer surface to the lowered plate, with the possibility of deformation of the bubble with small movements of the plate to maintain tightness behind thief.

Предлагаемое техническое решение направлено на обеспечение герметизации уплотнительного соединения клапанов без значительного изменения конструкции клапана, с понижением трудоемкости и возможностью восстановления покрытия без демонтажа клапана.The proposed technical solution is aimed at ensuring the sealing of the sealing connection of the valves without significant changes in the design of the valve, reducing the complexity and the possibility of restoring the coating without dismantling the valve.

Поставленная задача решается за счет того, что клапан содержит затворы вакуума, тарели и седла с нанесенным по лакокрасочной технологии многослойным фторолаковым уплотнительным покрытием (ФЛУП), состоящим из грунтовки гамма-аминопропилтриэтоксисилан (АГМ-9), фторсополимера трифторхлорэтилена (ТФХЭ) и винилинденфторида (ВДФ); многослойное фторолаковое уплотнительное покрытие (ФЛУП) может так же наноситься на торообразное кольцо, устанавливаемое на кромку горловины клапана, и составляет от 45 до 100 мкм.The problem is solved due to the fact that the valve contains vacuum gates, plates and seats with a multilayer fluorinated varnish sealing coating (FLUP), applied according to paint and varnish technology, consisting of a primer gamma-aminopropyltriethoxysilane (AGM-9), fluoropolymer of trifluorochlorethylene (TFHPhene and vinyl chloride). ); a multilayer fluorine-varnish sealing coating (FLUP) can also be applied to a toroidal ring mounted on the edge of the valve neck and ranges from 45 to 100 μm.

Нанесение уплотнительного покрытия осуществляется следующим способом: первый слой грунтовки гамма-аминопропилтриэтоксисилан (АМГ-9), с помощью кисти или краскораспылителя, наносится непосредственно как на седло, так и возможно на тарель клапана или торообразное кольцо, устанавливаемое на кромку горловины клапана, изготовленных, как правило, из сплава АМЦ или АМГ, и сушится при температуре 20…25°С в течение 30…40 мин. Данная грунтовка значительно увеличивает адгезию с поверхностью металла с фторолаковым покрытием ФЛУП. Подбор вида грунтовки для алюминиевых сплавов АМЦ и АМГ, температурный и временной режим были установлены в ходе лабораторных исследований ОАО «Пластполимер» г.Санкт-Петербург. Вторым слоем наносится лак ЛФЭ - 32ЛНХ с отвердителем АФ-2 - это фторсополимер трифторхлорэтилен (ТФХЭ)+винилинденфторид (ВДФ) с эпоксидной смолой в соотношении: (ТФХЭ+ВДФ) - 80%, эпоксидная смола - 20%. Добавление отвердителя в лак для покрытия второго слоя обеспечивает повышенную твердость, что позволяет повысить износоустойчивость многослойного покрытия. Сушка второго слоя осуществляется при температуре 20°С в течение 30 мин. Третьим и последующими слоями наносится трифторхлорэтилен (ТФХЭ) + винилинденфторид (ВДФ) без дополнительных примесей, например отвердителей. Третьи и последующие слои эластичные и обеспечивают гашение вибрации, возникающей в ходе работы клапана на переходных режимах, тем самым повышается срок службы многослойного покрытия. Сушка третьего и последующих слоев осуществляется при температуре 20°С в течение 30 мин для каждого слоя. Оптимальная толщина наносимого многослойного фторолакового уплотнительного покрытия (ФЛУП) составляет от 45 до 100 мкм, что позволяет обеспечить надежность работы покрытия на весь период эксплуатации клапана.The sealing coating is applied in the following way: the first primer layer of gamma-aminopropyltriethoxysilane (AMG-9), using a brush or paint sprayer, is applied directly to both the seat and possibly on the valve plate or toroidal ring mounted on the edge of the valve neck, made as usually from an alloy of AMC or AMG, and is dried at a temperature of 20 ... 25 ° C for 30 ... 40 min. This primer significantly increases adhesion to the metal surface with fluorine varnish coating FLUP. The selection of the type of primer for aluminum alloys AMC and AMG, the temperature and time conditions were established during laboratory studies of Plastpolymer OJSC in St. Petersburg. The second layer is applied LFE - 32LNH varnish with hardener AF-2 - it is a fluoropolymer trifluorochlorethylene (TFHE) + vinylindenofluoride (VDF) with an epoxy resin in the ratio: (TFHE + VDF) - 80%, epoxy resin - 20%. Adding a hardener to the varnish for coating the second layer provides increased hardness, which allows to increase the wear resistance of the multilayer coating. Drying of the second layer is carried out at a temperature of 20 ° C for 30 minutes The third and subsequent layers are applied trifluorochloroethylene (TFHE) + vinylindenofluoride (VDF) without additional impurities, such as hardeners. The third and subsequent layers are elastic and provide damping of the vibration that occurs during operation of the valve in transient conditions, thereby increasing the service life of the multilayer coating. Drying of the third and subsequent layers is carried out at a temperature of 20 ° C for 30 min for each layer. The optimal thickness of the applied multilayer fluorine-varnish sealing coating (FLUP) is from 45 to 100 microns, which ensures the reliability of the coating for the entire period of operation of the valve.

Совокупность признаков нова и позволяет обеспечить герметизацию уплотнительного соединения клапанов без изменения конструкции клапана, снизить трудоемкость нанесения уплотнительного покрытия, с возможностью восстановления покрытия в случае его повреждения без демонтажа клапана.The combination of features is new and allows for the sealing of the valve sealing joint without changing the valve design, reducing the complexity of applying the sealing coating, with the possibility of restoring the coating if it is damaged without removing the valve.

Суть предлагаемого технического решения поясняется чертежами, гдеThe essence of the proposed technical solution is illustrated by drawings, where

фиг.1 - устройство герметизации уплотнительных соединений клапанов;figure 1 - sealing device sealing joints of the valves;

фиг.2 - разрез А-А.figure 2 is a section aa.

На фиг.1 изображено устройство герметизации уплотнительных соединений клапанов 1, содержащее клапан на вакуум 2, клапан на избыточное давление 3, тарели 4 седла клапанов 5, торообразное кольцо 6. На фиг.2 изображено в разрезе седло клапанов 5, торообразное кольцо 6 с нанесенным многослойным фторолаковым уплотнительным покрытием (ФЛУП), состоящим из грунтовки гамма-аминопропилтриэтоксисилан (АГМ-9) 7, фторсополимера трифторхлорэтилена (ТФХЭ) и винилинденфторида (ВДФ) с отвердителем 8, фторсополимера трифторхлорэтилена (ТФХЭ) и винилинденфторида (ВДФ) без отвердителя 9.Figure 1 shows a sealing device for sealing joints of valves 1, comprising a valve for vacuum 2, a valve for overpressure 3, plates 4 of valve seats 5, toroidal ring 6. Figure 2 shows in section a valve seat 5, toroidal ring 6 with a multilayer fluorine-varnish sealing coating (FLUP), consisting of a primer of gamma-aminopropyltriethoxysilane (AGM-9) 7, fluoropolymer of trifluorochlorethylene (TFHE) and vinylidene fluoride (VDF) with hardener 8, fluoropolymer trifluorochlorethylene (TIF) VDF) without hardener 9.

Устройство герметизации уплотнительных соединений клапанов с многослойным покрытием работает следующим образом. При срабатывании устройства герметизации уплотнительных соединений клапанов 1 в результате возникновения вакуума или избыточного давления в резервуаре, одна из тарелей 4 приподнимается и в зависимости от ситуации либо стравливает пары и воздух из резервуара, либо впускает воздух в резервуар. Клапан на вакуум 2 и избыточное давление 3 конструктивно имеют отяжеленные массой специальные тарели 4, выполняющие функции нагрузки на седла клапанов 5. При образующемся в резервуаре избыточном давлении, тарели 4, предназначенные для клапана на избыточное давление 3, слегка приподнимаются относительно седла клапана 5, и образующийся избыток газов паровоздушной смеси выходит из него в атмосферу до выравнивания давления до значений, установленных для резервуара. После этого клапан 3 закрывается. При этом клапан на вакуум 2 под дополнительной нагрузкой в виде избыточного давления герметично закрыт. При разрежении избыточное давление атмосферы приподнимает тарель 4 клапана на вакуум 2, и резервуар получает воздух из атмосферы. Необходимо отметить, что процесс открывания тарелей 4 неустойчив. Это приводит к колебаниям тарелей 4 относительно седла клапана 5, тем самым происходит динамическое воздействие поверхности тарели 4 на седло клапана 5. После того как давление нормализовалось, тарель 4 опускается на седло клапана 5, оказывая при этом давление на многослойное фторолаковое уплотнительное покрытие (ФЛУП), которое, в свою очередь, послойно деформируется, создавая контактную плоскость с тарелей 4.The sealing device sealing joints of valves with a multilayer coating works as follows. When the sealing device of the sealing connections of the valves 1 is triggered as a result of a vacuum or excessive pressure in the tank, one of the plates 4 rises and, depending on the situation, either vents vapors and air from the tank, or lets air into the tank. The valve for vacuum 2 and overpressure 3 are structurally weighted with special plates 4, which perform the functions of the load on the valve seats 5. When the overpressure forms in the tank, the plates 4 intended for the valve for overpressure 3 are slightly raised relative to the valve seat 5, and the resulting excess gas of the vapor-air mixture leaves it into the atmosphere until the pressure equalizes to the values set for the tank. After that, valve 3 closes. In this case, the valve for vacuum 2 under an additional load in the form of excess pressure is hermetically closed. During rarefaction, overpressure of the atmosphere raises the valve plate 4 to vacuum 2, and the tank receives air from the atmosphere. It should be noted that the process of opening plates 4 is unstable. This leads to fluctuations of the plates 4 relative to the valve seat 5, thereby dynamically affecting the surface of the plate 4 on the valve seat 5. After the pressure has normalized, the plate 4 is lowered onto the valve seat 5, exerting pressure on the multilayer fluoropolymer sealing coating (FLUP) , which, in turn, is deformed in layers, creating a contact plane from plates 4.

Способ нанесения уплотнительных соединений герметизации клапанов осуществляется следующим образом: первый слой грунтовки гамма-аминопропилтриэтоксисилан (АГМ-9) 7 наносится непосредственно на седло клапана 5 или торообразное кольцо 6 и сушится при температуре 20…25°С в течение 30…40 мин. Данная грунтовка значительно увеличивает адгезию с поверхностью металла фторолакового покрытия (ФЛУП). Подбор вида грунтовки для алюминиевых сплавов АМЦ и АМГ, температурный и временной режим были установлены в ходе лабораторных исследований ОАО «Пластполимер» г.Санкт-Петербург. Вторым слоем наносится лак ЛФЭ - 32ЛНХ с отвердителем АФ-2 - это сополимер трифторхлорэтилен (ТФХЭ) + винилинденфторид (ВДФ) с эпоксидной смолой в соотношении: (ТФХЭ+ВДФ) - 80%, эпоксидная смола - 20%. Сушка второго слоя осуществляется при температуре 20°С в течение 30 мин. Третьим и последующими слоями наносится трифторхлорэтилен (ТФХЭ) + винилинденфторид (ВДФ) без дополнительных примесей, например отвердителей. Сушка третьего и последующих слоев осуществляется при температуре 20°С в течение 30 мин для каждого слоя, при этом толщина наносимого многослойного фторолакового уплотнительного покрытия (ФЛУП) составляет от 45 до 100 мкм.The method of applying sealing compounds for sealing valves is as follows: the first primer layer of gamma-aminopropyltriethoxysilane (AGM-9) 7 is applied directly to the valve seat 5 or toroidal ring 6 and dried at a temperature of 20 ... 25 ° C for 30 ... 40 min. This primer significantly increases adhesion to the surface of the metal fluoride varnish coating (FLUP). The selection of the type of primer for aluminum alloys AMC and AMG, the temperature and time conditions were established during laboratory studies of Plastpolymer OJSC in St. Petersburg. The second layer is applied with LFE - 32LNX varnish with hardener AF-2 - a copolymer of trifluorochlorethylene (TFHE) + vinylindenofluoride (VDF) with epoxy resin in the ratio: (TFHE + VDF) - 80%, epoxy resin - 20%. Drying of the second layer is carried out at a temperature of 20 ° C for 30 minutes The third and subsequent layers are applied trifluorochloroethylene (TFHE) + vinylindenofluoride (VDF) without additional impurities, such as hardeners. The drying of the third and subsequent layers is carried out at a temperature of 20 ° C for 30 min for each layer, while the thickness of the applied multilayer fluoropolymer sealing coating (FLUP) is from 45 to 100 microns.

Claims

The method of applying a sealing compound for sealing a valve, consisting of a primer of gamma-aminopropyltriethoxysilane (AGM-9), a fluoropolymer, trifluorochlorethylene (TFHE) with vinylindene fluoride (VDF), characterized in that it is carried out in layers: directly on the valve seat, the first layer is applied gammaethylisopropane primer (gammaethylpropylene primer AGM-9) and dried at a temperature of 20-25 ° C for 30-40 minutes; the second layer is applied LFE - 32LNX varnish with hardener AF-2 - this is a copolymer of trifluorochlorethylene (TFHE) + vinylidene fluoride (VDF) with an epoxy resin; drying of the second layer is carried out at a temperature of 20 ° C for 30 minutes; the third and subsequent layers are applied trifluorochloroethylene (TFHE) + vinylindenofluoride (VDF) without additional impurities, such as hardeners, drying of the third and subsequent layers is carried out at a temperature of 20 ° C for 30 minutes