RU2726972C1 - Ball valve with triple safety system for explosive environment - Google Patents

Ball valve with triple safety system for explosive environment Download PDF

Info

Publication number
RU2726972C1
RU2726972C1 RU2019142559A RU2019142559A RU2726972C1 RU 2726972 C1 RU2726972 C1 RU 2726972C1 RU 2019142559 A RU2019142559 A RU 2019142559A RU 2019142559 A RU2019142559 A RU 2019142559A RU 2726972 C1 RU2726972 C1 RU 2726972C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
valve
shut
spring
spindle
plug
Prior art date
Application number
RU2019142559A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Вадимович Мороз
Юрий Дмитриевич Логанов
Original Assignee
Акционерное общество "Московское Центральное конструкторское бюро арматуростроения" (АО "МосЦКБА")
Общество с ограниченной ответственностью "Джино Технологии" (ООО "Джино Технологии")
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 Акционерное общество "Московское Центральное конструкторское бюро арматуростроения" (АО "МосЦКБА"), Общество с ограниченной ответственностью "Джино Технологии" (ООО "Джино Технологии") filed Critical Акционерное общество "Московское Центральное конструкторское бюро арматуростроения" (АО "МосЦКБА")
Priority to RU2019142559A priority Critical patent/RU2726972C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2726972C1 publication Critical patent/RU2726972C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/36—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves actuated in consequence of extraneous circumstances, e.g. shock, change of position
    • F16K17/38—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves actuated in consequence of extraneous circumstances, e.g. shock, change of position of excessive temperature
    • F16K17/383—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves actuated in consequence of extraneous circumstances, e.g. shock, change of position of excessive temperature the valve comprising fusible, softening or meltable elements, e.g. used as link, blocking element, seal, closure plug
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/40—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves with a fracturing member, e.g. fracturing diaphragm, glass, fusible joint
    • F16K17/406—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves with a fracturing member, e.g. fracturing diaphragm, glass, fusible joint the fracturing member being a generally elongated member, e.g. rod or wire, which is directly connected to a movable valve member, the breaking or buckling of the elongated member allowing the valve member to move to a closed or open position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K5/00—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
    • F16K5/06—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary with plugs having spherical surfaces; Packings therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Safety Valves (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.SUBSTANCE: invention relates to machine building, namely, to units and parts of means preventing accidental or spontaneous action, mainly to safety valves. Device comprises a housing with a ball plug with a passage orifice controlled by a spindle with a handle equipped with a lock designed to prevent accidental opening of the valve – the first element of the safety system. Second element is a shut-off valve with a spring-loaded gate, which is designed to prevent leakage of explosive atmosphere at pipeline rupture. Third element is a thermal shutoff valve with a spring-loaded pusher and a fusible insert designed so that to enable its fixation and prevention of explosive medium release. L-shaped handle is equipped with interlocking and fitted on spindle. To S-shaped bracket is attached to short flange of handle, attached on spindle between upper and lower nuts. Spring is installed between the upper nut and the long flange of the L-shaped handle. In the closed position of the valve the short flange of the handle is inserted into the blind groove made on the cylindrical protrusion of the case. Free end of S-shaped bracket is inserted into annular groove made on cylindrical protrusion of housing with possibility of turning bracket within angle of 90°. Second element of safety system – shut-off valve and third element – thermal shut-off valve are functionally combined, by means of movable installation of gate in hole of inlet bend of L-shaped through hole in ball plug, wherein shut-off valve gate is pressed by its spring to pusher of thermo-shut-off valve, screwed on one end made in form of pin fusible insert, other end of which is screwed into plug in housing, wherein between plug and pusher in its initial position with open gate is arranged in compressed form of spring, and axes of elements of shutoff and heat shutoff valves are aligned with longitudinal axis of spindle.EFFECT: invention is aimed at reducing the time interval before the safety system operation in case of fire or pipeline rupture.1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, а именно - к узлам и деталям средств предотвращения случайного или самопроизвольного действия, преимущественно - к предохранительным клапанам.The invention relates to the field of mechanical engineering, namely, to units and parts of means for preventing accidental or spontaneous action, mainly to safety valves.

Устройство может быть использовано в сетях газораспределения и газоснабжения, а также в технологических линиях с жидкими и газообразными взрывоопасными средами в качестве многофункционального запорного устройства, обеспечивающего перекрытие трубопровода при ручном управлении оператором и перекрытие трубопровода в автоматическом режиме без участия людей в случае возникновения аварийных ситуаций, связанных с разрывом трубопровода и возникновением пожара.The device can be used in gas distribution and gas supply networks, as well as in technological lines with liquid and gaseous explosive atmospheres as a multifunctional shut-off device that ensures the pipeline shutdown when manually controlled by the operator and the pipeline shutdown in automatic mode without the participation of people in the event of emergency situations associated with with pipeline rupture and fire.

Известен шаровой кран с тройной системой безопасности для взрывоопасной среды, содержащий корпус, внутри которого в уплотнениях установлена шаровая пробка с проходным отверстием, управляемая шпинделем с рукояткой оснащенной блокировкой, выполненной с возможностью предотвращения случайного открытия крана - первый элемент тройной системы безопасности, включающей в себя второй элемент - отсечной клапан с подпружиненным затвором, выполненный с возможностью предотвращения утечки взрывоопасной среды при разрыве трубопровода и третий элемент - термозапорный клапан с подпружиненным толкателем и плавкой вставкой, выполненной с возможностью его фиксации и предотвращения выброса взрывоопасной среды в зону пожара (Инструкция по эксплуатации «Газовый кран VAIT foglio omb 88888226.fh11», 2010 г. URL: https://omb-saleri.it/wp-content/uploads/2019/07/888882262.pdf).Known is a ball valve with a triple safety system for an explosive environment, containing a housing, inside of which a ball plug with a through hole is installed in the seals, controlled by a spindle with a handle equipped with a lock made to prevent accidental opening of the valve - the first element of the triple safety system, which includes the second element - a shut-off valve with a spring-loaded shutter, made with the ability to prevent leakage of an explosive atmosphere in the event of a pipeline rupture; and the third element is a thermal shut-off valve with a spring-loaded pusher and a fusible insert made with the possibility of fixing it and preventing the release of an explosive atmosphere into the fire zone (Operating Instructions "Gas crane VAIT foglio omb 88888226.fh11 ", 2010 URL: https://omb-saleri.it/wp-content/uploads/2019/07/888882262.pdf).

Данному техническому решению присуща совокупность признаков, наиболее близкая к совокупности существенных признаков изобретения, оно имеет назначение, совпадающее с назначением изобретения и является наиболее близким по достигаемому результату, поэтому оно принято за прототип.This technical solution has a set of features that is closest to the set of essential features of the invention, it has a purpose that coincides with the purpose of the invention and is the closest to the achieved result, so it is taken as a prototype.

Недостатком прототипа является низкая чувствительность термозапорного клапана к повышению температуры до значения, необходимого для его срабатывания и отсечного клапана к падению давления в трубопроводе. Это связано с тем, что плавкая вставка термозапорного клапана находится внутри потока рабочей среды по оси патрубка крана и в результате этого со всех сторон охлаждается потоком.The disadvantage of the prototype is the low sensitivity of the shut-off valve to an increase in temperature to the value required for its operation and the shut-off valve to a pressure drop in the pipeline. This is due to the fact that the fusible insert of the thermal shut-off valve is located inside the flow of the working medium along the axis of the valve branch pipe and, as a result, is cooled by the flow from all sides.

Технический результат от использования изобретения заключается в уменьшении интервала времени до срабатывания системы безопасности при пожаре или разрыве трубопровода.The technical result from the use of the invention is to reduce the time interval until the safety system is triggered in case of fire or pipeline rupture.

Эта задача решается созданием шарового крана с отсечным и термозапорным клапаном, позволяющего сократить время срабатывания системы безопасности за счет повышения скорости его срабатывания путем повышения чувствительности плавкой вставки и оптимизации соотношения площади рабочей поверхности клапана и жесткости его пружины. Это позволяет аварийно перекрыть трубопровод в самом начале пожара или разрыва трубопровода.This problem is solved by creating a ball valve with a shut-off and thermal shut-off valve, which makes it possible to reduce the response time of the safety system by increasing its response speed by increasing the sensitivity of the fuse-link and optimizing the ratio of the valve's working surface area and its spring stiffness. This allows for an emergency shutdown of the pipeline at the very beginning of a fire or pipeline rupture.

Ниже приведены общие и частные существенные признаки, характеризующие причинно-следственную связь заявленного решения с указанным техническим результатом на основании оценки уровня техники.Below are general and particular essential features that characterize the causal relationship of the claimed solution with the specified technical result based on an assessment of the state of the art.

Шаровой кран с тройной системой безопасности для взрывоопасной среды содержит корпус, внутри которого в уплотнениях установлена шаровая пробка с проходным отверстием, управляемая шпинделем с рукояткой оснащенной блокировкой, выполненной с возможностью предотвращения случайного открытия крана - первый элемент тройной системы безопасности, включающей в себя второй элемент - отсечной клапан с подпружиненным затвором, выполненный с возможностью предотвращения утечки взрывоопасной среды при разрыве трубопровода и третий элемент - термозапорный клапан с подпружиненным толкателем и плавкой вставкой, выполненной с возможностью фиксации толкателя при нормальной температуре окружающей среды и его расфиксирования после повышения температуры окружающей среды в результате пожара. Толкатель сопряжен с затвором отсечного клапана с целью его перемещения и предотвращения выброса взрывоопасной среды в зону пожара. Указанная рукоятка оснащенная блокировкой выполнена Г-образной и насажена, выполненным в ее длинной полке отверстием на шпиндель. К короткой полке одним концом шарнирно прикреплена S-образная скоба, закрепленная на шпинделе между верхней и нижней гайками. Между верхней гайкой и длинной полкой Г-образной рукоятки установлена пружина. В закрытом состоянии крана конец короткой полки Г-образной рукоятки введен в глухой паз, выполненный на цилиндрическом выступе на корпусе. Свободный конец S-образной скобы входит в кольцевой паз на указанном выступе, выполненный с возможностью поворота скобы в пределах угла 90°. Второй элемент системы безопасности - отсечной клапан и третий элемент - термозапорный клапан функционально объединены, посредством того, что затвор отсечного клапана установлен подвижно в отверстии входного колена Г-образного проходного отверстия в шаровой пробке.A ball valve with a triple safety system for an explosive atmosphere contains a body, inside of which a ball plug with a through hole is installed in the seals, controlled by a spindle with a handle equipped with a lock, made with the ability to prevent accidental opening of the valve - the first element of the triple safety system, which includes the second element - a shut-off valve with a spring-loaded gate, made with the ability to prevent leakage of an explosive atmosphere in the event of a pipeline rupture and the third element is a thermal shut-off valve with a spring-loaded pusher and a fusible insert made with the possibility of fixing the pusher at normal ambient temperature and unlocking it after the ambient temperature rises as a result of a fire ... The pusher is coupled with the shut-off valve gate in order to move it and prevent the release of an explosive atmosphere into the fire zone. The specified handle equipped with a blocking is made L-shaped and pushed, made in its long shelf, a hole on the spindle. An S-shaped bracket is pivotally attached to the short flange at one end, fixed on the spindle between the upper and lower nuts. A spring is installed between the upper nut and the long shelf of the L-shaped handle. In the closed state of the valve, the end of the short shelf of the L-shaped handle is inserted into a blind groove made on a cylindrical protrusion on the body. The free end of the S-shaped bracket fits into an annular groove on the said protrusion, made with the possibility of turning the bracket within an angle of 90 °. The second element of the safety system - the shut-off valve and the third element - the thermal shut-off valve are functionally combined by the fact that the shut-off valve shutter is movably installed in the opening of the inlet elbow of the L-shaped bore in the ball plug.

При этом затвор отсечного клапана поджат своей пружиной к толкателю термозапорного клапана, навинченному на один конец выполненной в виде шпильки плавкой ставки, другой конец которой ввинчен в заглушку в корпусе. Между заглушкой и толкателем в его исходном положении при открытом затворе размещена в сжатом состоянии пружина, а оси элементов отсечного и термозапорного клапанов совмещены с продольной осью шпинделя.In this case, the shut-off valve shutter is pressed by its spring against the thermo-shutoff valve pusher screwed onto one end of the fusible rate made in the form of a stud, the other end of which is screwed into the plug in the housing. A spring is placed in a compressed state between the plug and the pusher in its initial position with the shutter open, and the axes of the shut-off and thermal shut-off valves are aligned with the longitudinal axis of the spindle.

Суть изобретения поясняется чертежами.The essence of the invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 показан продольный разрез шарового крана; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 в положении шаровой пробки "открыто"; на фиг. 3 - то же, что и на фиг. 2 в положении шаровой пробки "закрыто"; на фиг. 4 показан шаровой кран с закрытым отсечным клапаном; на фиг. 5 показан шаровой кран после срабатывания термозапорного клапана.In FIG. 1 shows a longitudinal section of a ball valve; in fig. 2 - section a-a in Fig. 1 in the "open" position of the ball plug; in fig. 3 - the same as in FIG. 2 in the "closed" position of the ball plug; in fig. 4 shows a ball valve with a closed shut-off valve; in fig. 5 shows the ball valve after the thermal shut-off valve has operated.

Шаровой кран с тройной системой безопасности для взрывоопасной среды (фиг. 1) содержит корпус 1, штуцер 2 и заглушку 3, соединенные с корпусом 1 посредством резьбовых соединений, шпиндель 4, шаровую пробку 5 с г-образным проходным отверстием, образованным пересечением двух глухих отверстий, выполненных в виде входного колена 6 и выходного колена 7.A ball valve with a triple safety system for an explosive atmosphere (Fig. 1) contains a body 1, a fitting 2 and a plug 3, connected to the body 1 by means of threaded connections, a spindle 4, a ball plug 5 with an L-shaped bore formed by the intersection of two blind holes , made in the form of an input bend 6 and an output bend 7.

Ось входного колена 6 проходного отверстия совпадает с осью вращения шаровой пробки 5, а ось выходного колена 7 проходного отверстия в положении шаровой пробки 5 "открыто" совпадает с осью штуцера 2.The axis of the inlet elbow 6 of the through hole coincides with the axis of rotation of the ball plug 5, and the axis of the outlet elbow 7 of the through hole in the position of the ball plug 5 "open" coincides with the axis of the fitting 2.

В корпусе 1 размещены: сальниковое уплотнение 8 шпинделя; уплотнение 9; отсечной клапан, который содержит затвор 10, выполненный с возможностью перемещения во входном колене 6 проходного отверстия шаровой пробки 5; толкатель 11 термозапорного клапана, нагруженный пружиной 12, расположенной между толкателем 11 и заглушкой 3.The body 1 contains: stuffing box seal 8 of the spindle; seal 9; a shut-off valve, which contains a shutter 10, made with the possibility of movement in the inlet elbow 6 of the passage opening of the ball plug 5; pusher 11 of the thermal shut-off valve, loaded with a spring 12 located between the pusher 11 and the plug 3.

Плавкая вставка 13, например, имеющая вид шпильки, изготовлена из легкоплавкого материала, расположена соосно с осью вращения шаровой пробки 5 и соединяет толкатель 11 с заглушкой 3.The fusible insert 13, for example, in the form of a pin, is made of a low-melting material, is located coaxially with the axis of rotation of the ball plug 5 and connects the pusher 11 with the plug 3.

Пружина 14, расположенная во входном колене 6 проходного отверстия шаровой пробки 5 поджимает затвор 10 отсечного клапана к толкателю 11 термозапорного клапана.The spring 14, located in the inlet elbow 6 of the through hole of the ball plug 5, presses the shutoff valve 10 to the pusher 11 of the thermal shutoff valve.

S-образная скоба 15, средней полкой установлена перпендикулярно шпинделю 4 и зафиксирована верхней гайкой 16.S-shaped bracket 15, the middle shelf is installed perpendicular to the spindle 4 and fixed with the upper nut 16.

Г-образная рукоятка 17 короткой полкой 18 подвижно соединена с верхней полкой скобы 15 с помощью оси 19.The L-shaped handle 17 by a short shelf 18 is movably connected to the upper shelf of the bracket 15 using an axis 19.

В положении шаровой пробки 5 "открыто" под действием пружины 20 рукоятка 17 короткой полкой 18 поджата к цилиндрической проточке на корпусе 1 (фиг. 2).In the position of the ball plug 5 "open" under the action of the spring 20, the handle 17 by the short shelf 18 is pressed against the cylindrical groove on the housing 1 (Fig. 2).

На цилиндрической проточке на корпусе 1 выполнено два паза: кольцевой 21 и глухой 22, в кольцевой паз 21 входит нижняя полка скобы 15 с возможностью поворота вместе с шпинделем 4 в пределах угла 90°.On the cylindrical groove on the body 1, two grooves are made: an annular 21 and a blind 22, the lower shelf of the bracket 15 enters the annular groove 21 with the possibility of rotation together with the spindle 4 within an angle of 90 °.

В положении шаровой пробки 5 "закрыто" (фиг. 3) под действием пружины 20 короткая полка 18 рукоятки 17 входит в глухой паз 22, фиксируя тем самым шпиндель 4 от поворота при случайной попытке открытия крана. Места соединений корпуса 1 со штуцером 2 и заглушкой 3 уплотнены кольцами 23 и 24.In the position of the ball plug 5 "closed" (Fig. 3) under the action of the spring 20, the short shelf 18 of the handle 17 enters the blind groove 22, thereby fixing the spindle 4 from turning in case of an accidental attempt to open the valve. The joints of the body 1 with the fitting 2 and the plug 3 are sealed with rings 23 and 24.

Шаровая пробка 5 поджата к уплотнению 9 тарельчатой пружиной 25 через подвижное седло 26. На торце подвижного седла 26 выполнены каналы для свободного прохода рабочей среды.The ball plug 5 is pressed against the seal 9 by a Belleville spring 25 through the movable seat 26. At the end of the movable seat 26, channels are made for free passage of the working medium.

Таким образом, функционально шаровой кран имеет следующие три элемента системы безопасности.Thus, the ball valve functionally has the following three safety elements.

Первый элемент предотвращает случайное открытие крана: в положении шаровой пробки 5 "закрыто" под действием пружины 20 короткая полка 18 рукоятки 17 входит в глухой паз 22, фиксируя тем самым шпиндель 4 от поворота при случайной попытке открытия крана.The first element prevents accidental opening of the valve: in the position of the ball plug 5 "closed" under the action of the spring 20, the short shelf 18 of the handle 17 enters the blind groove 22, thereby fixing the spindle 4 from turning in case of an accidental attempt to open the valve.

Второй элемент системы безопасности (фиг. 4). - подпружиненный затвор 10 отсечного клапана, предотвращающий утечку взрывоопасной среды при разрыве трубопровода за счет перекрытия входного колена 6 Г-образного проходного отверстия в шаровой пробке 5.The second element of the security system (Fig. 4). - a spring-loaded shut-off valve 10 to prevent leakage of an explosive atmosphere in the event of a pipeline rupture due to overlapping of the inlet elbow 6 of the L-shaped bore in the ball plug 5.

Третий элемент (фиг. 5) - термозапорный клапан с подпружиненным толкателем 11 и плавкой вставкой 13, выполненной с возможностью фиксации толкателя 11 при нормальной температуре окружающей среды и его расфиксирования после повышения температуры окружающей среды вызванного пожаром, в результате чего подпружиненный толкатель 11 перемещает затвор 10 отсечного клапана и перекрывает входное колено 6 Г-образного проходного отверстия в шаровой пробке 5 с целью предотвращения подачи взрывоопасной среды в зону пожара.The third element (Fig. 5) is a thermal shut-off valve with a spring-loaded pusher 11 and a fusible insert 13 made with the possibility of fixing the pusher 11 at normal ambient temperature and unlocking it after an increase in the ambient temperature caused by a fire, as a result of which the spring-loaded pusher 11 moves the shutter 10 shut-off valve and closes the inlet elbow 6 of the L-shaped bore in the ball plug 5 in order to prevent the supply of an explosive atmosphere to the fire zone.

Второй элемент системы безопасности - отсечной клапан и третий элемент - термозапорный клапан функционально объединены, посредством того, что, подпружиненный затвор 10 отсечного клапана установлен подвижно в отверстии входного колена 6 Г-образного проходного отверстия в шаровой пробке 5 и является рабочим органом, приводимым в действие или толкателем 11 или потоком рабочей среды со стороны входного патрубка крана.The second element of the safety system - the shut-off valve and the third element - the thermal shut-off valve are functionally combined by means of the fact that the spring-loaded shut-off valve 10 is movably installed in the opening of the inlet elbow 6 of the L-shaped passage hole in the ball plug 5 and is a working body actuated or by the pusher 11 or the flow of the working medium from the side of the valve inlet.

Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники известным из научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках не выявило средство, которому присущи признаки, идентичные всем признакам, содержащимся в предложенной заявителем формуле изобретения, включая характеристику назначения.Comparison of the claimed technical solution with the prior art known from the scientific, technical and patent documentation as of the priority date in the main and adjacent headings did not reveal a means that has features identical to all features contained in the claims proposed by the applicant, including the characteristics of the purpose.

Т.е., совокупность существенных признаков заявленного решения ранее не была известна и не тождественна каким-либо известным техническим решениям, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности "новизна".That is, the set of essential features of the claimed solution was not previously known and is not identical to any known technical solutions, therefore, it meets the "novelty" condition of patentability.

Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что предложенное техническое решение не следует для специалиста явным образом из уровня техники, поскольку не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с его отличительными признаками, или такие решения выявлены, но не подтверждена известность влияния отличительных признаков на указанный в материалах заявки технический результат.An analysis of known technical solutions in this field of technology showed that the proposed technical solution does not follow explicitly from the prior art for a specialist, since no solutions have been identified that have features that coincide with its distinctive features, or such solutions are identified, but the knowledge of the influence of distinctive features is not confirmed to the technical result specified in the application materials.

Т.е. заявленное решение имеет признаки, которые отсутствуют в известных технических решениях, а использование этих признаков в заявленной совокупности существенных признаков дает возможность получить новый технический результат - уменьшение интервала времени до срабатывания системы безопасности при пожаре или разрыве трубопровода.Those. The claimed solution has features that are absent in the known technical solutions, and the use of these features in the claimed set of essential features makes it possible to obtain a new technical result - a decrease in the time interval before the safety system is triggered in case of a fire or pipeline rupture.

Следовательно, предложенное техническое решение может быть получено только путем творческого подхода и неочевидно для среднего специалиста в этой области, т.е. имеет изобретательский уровень по сравнению с существующим уровнем техники.Consequently, the proposed technical solution can only be obtained through a creative approach and is not obvious to the average specialist in this field, i.e. has an inventive step in comparison with the state of the art.

Данное техническое решение промышленно применимо, поскольку в описании к заявке и названии изобретения указано его назначение, оно может быть осуществлено промышленным способом для обеспечения безопасности продуктопроводов взрывоопасных сред.This technical solution is industrially applicable, since its purpose is indicated in the description of the application and the title of the invention, it can be carried out in an industrial way to ensure the safety of product pipelines of explosive environments.

Изобретение осуществимо и воспроизводимо, а отличительные признаки, приведенные в формуле изобретения относятся к существенным, поскольку они влияют на возможность решения указанной в заявке технической проблемы и получение обеспечиваемого изобретением технического результата, то есть находятся в причинно-следственной связи с указанным результатом и, поэтому являются существенными.The invention is feasible and reproducible, and the distinctive features given in the claims are essential, since they affect the possibility of solving the technical problem indicated in the application and obtaining the technical result provided by the invention, that is, they are in a causal relationship with the indicated result and, therefore, are essential.

Изобретение в том виде, как оно охарактеризовано в каждом из пунктов формулы, может быть осуществлено с помощью средств и методов, описанных в Инструкции по эксплуатации «Газового крана VAIT foglio omb 88888226.fh11, ставшей общедоступной до даты приоритета изобретения.The invention in the form as it is described in each of the claims can be implemented using the means and methods described in the Operating Instructions for the VAIT foglio omb 88888226.fh11 gas valve, which became generally available before the priority date of the invention.

Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость".Therefore, the claimed technical solution meets the "industrial applicability" requirement of patentability.

Осуществление заявленного изобретения достигается реализацией указанного назначения.The implementation of the claimed invention is achieved by the implementation of the specified purpose.

Шаровой кран с тройной системой безопасности для взрывоопасной среды работает следующим образом.A triple safety ball valve for an explosive atmosphere works as follows.

Техническая задача повышения чувствительности плавкой вставки термозапорного клапана к повышению температуры в результате пожара решается за счет того, что плавкая вставка выполнена в виде шпильки и расположена в стороне от потока рабочей среды и установлена на резьбе в заглушке рядом с наружной поверхностью крана.The technical problem of increasing the sensitivity of the thermal shut-off valve fusible link to an increase in temperature as a result of a fire is solved due to the fact that the fusible link is made in the form of a hairpin and is located away from the flow of the working medium and is installed on the thread in the plug next to the outer surface of the valve.

Техническая задача повышения чувствительности срабатывания отсечного клапана при разрыве трубопровода решается за счет того, что пружина и затвор установлены во входном колене проходного отверстия шаровой пробки и к ним без демонтажа крана с трубопровода при снятой заглушке обеспечен свободный доступ, что позволяет произвести точную регулировку усилия пружины или ее замену с целью оптимизации соотношения площади рабочей поверхности клапана и жесткости пружины в соответствии с конкретным расходом рабочей среды при котором должно произойти срабатывание отсечного клапана.The technical problem of increasing the sensitivity of the shut-off valve operation in the event of a pipeline rupture is solved due to the fact that the spring and the shutter are installed in the inlet elbow of the ball plug through hole and free access to them without dismantling the valve from the pipeline with the plug removed is provided, which allows precise adjustment of the spring force or its replacement in order to optimize the ratio of the valve working surface area and the spring stiffness in accordance with the specific flow rate of the working medium at which the shut-off valve should operate.

В открытом положении в шаровом кране (фиг. 1) выходное колено 7 Г-образного проходного отверстия в шаровой пробке 5 совпадает с отверстием в штуцере 2.In the open position in the ball valve (Fig. 1), the outlet elbow 7 of the L-shaped bore in the ball plug 5 coincides with the hole in the fitting 2.

Поток рабочей среды из трубопровода попадает через отверстие в патрубке корпуса 1 во внутреннюю полость корпуса, меняет направление под углом 90 градусов, затем через входное 6 и выходное 7 колена Г-образного проходного отверстия в шаровой пробке 5, попадает в штуцер 2 и далее в трубопровод.The flow of the working medium from the pipeline enters through the hole in the nozzle of the body 1 into the inner cavity of the body, changes direction at an angle of 90 degrees, then through the inlet 6 and outlet 7 of the elbows of the L-shaped through hole in the ball plug 5, enters the fitting 2 and then into the pipeline ...

При необходимости закрыть шаровой кран необходимо повернуть рукоятку 17 по часовой стрелке на угол 90° не нажимая на нее до упора нижней полки скобы 15 в торец кольцевого паза 21 (фиг. 3).If it is necessary to close the ball valve, it is necessary to turn the handle 17 clockwise through an angle of 90 ° without pressing it until the bottom shelf of the bracket 15 stops at the end of the annular groove 21 (Fig. 3).

В положении шаровой пробки 5 "закрыто" под воздействием пружины 20 короткая полка 18 рукоятки 17 входит в глухой паз 22, фиксируя тем самым шпиндель 4 от поворота, что не допускает случайное открытие крана. В положении "закрыто" шаровая пробка 5 перекрывает проход для рабочей среды. Для открытия крана, необходимо длинную полку рукоятки 17 нажать вниз, в результате чего короткая полка 18 рукоятки 17 выходит из глухого паза 22, и после этого повернуть рукоятку 17 против часовой стрелки на угол 90°, до упора нижней полки скобы 15 в торец кольцевого паза 21 (фиг. 2).In the position of the ball plug 5 "closed" under the influence of the spring 20, the short shelf 18 of the handle 17 enters the blind groove 22, thereby fixing the spindle 4 from turning, which prevents accidental opening of the valve. In the "closed" position, the ball plug 5 closes the passage for the working medium. To open the tap, it is necessary to press the long shelf of the handle 17 downwards, as a result of which the short shelf 18 of the handle 17 comes out of the blind groove 22, and then turn the handle 17 counterclockwise by an angle of 90 °, until the lower shelf of the bracket 15 stops at the end of the annular groove 21 (Fig. 2).

В случае разрыва трубопровода, расположенного после открытого шарового крана, давление в штуцере 2 падает и стремится к атмосферному (фиг. 4), скорость потока рабочей среды, проходящей через входное 6 и выходное 7 колена Г-образного проходного отверстия в шаровой пробке возрастает, на затворе 10 отсечного клапана возникает перепад давления, в результате чего затвор 10, преодолевая усилие пружины 14 перемещается вместе с потоком рабочей среды во входном колене Г-образного проходного отверстия 6 в шаровой пробке 5 и герметично перекрывает проход в шаровой пробке 5. Подбором усилия пружины 14 можно изменять расход рабочей среды, при котором происходит закрытие затвора 10 отсечного клапана. После закрытия затвора 10 отсечного клапана, для восстановления работоспособности шарового крана необходимо кран закрыть, в результате этого затвор 10 отсечного клапана под действием пружины 14 переместится обратно в исходное положение и после устранения причин, повлекших увеличение расхода рабочей среды, кран может быть снова открыт.In the event of a rupture of the pipeline located after the open ball valve, the pressure in the fitting 2 drops and tends to atmospheric (Fig. 4), the flow rate of the working medium passing through the inlet 6 and outlet 7 of the L-shaped bore in the ball plug increases by a pressure drop occurs in the gate 10 of the shut-off valve, as a result of which the gate 10, overcoming the force of the spring 14, moves with the flow of the working medium in the inlet elbow of the L-shaped bore 6 in the ball plug 5 and hermetically closes the passage in the ball plug 5. By selecting the force of the spring 14 it is possible to change the flow rate of the working medium at which the shutter 10 of the shut-off valve is closed. After closing the shut-off valve shutter 10, to restore the operation of the ball valve, it is necessary to close the valve, as a result of which the shut-off valve shutter 10 under the action of the spring 14 will move back to its original position and after eliminating the causes that led to an increase in the flow rate of the working medium, the valve can be opened again.

Термозапорный клапан - автоматическое устройство, которое функционирует без внешних источников питания и не требует технического обслуживания.The thermal shut-off valve is an automatic device that operates without external power supplies and does not require maintenance.

Подвижный элемент 11 (фиг. 5), термозапорного клапана приводится в действие пружиной 12, которая при нормальных условиях зафиксирована в сжатом состоянии термочувствительным элементом - шпилькой 13 (фиг. 1), изготовленной из легкоплавкого материала и выполняющей функцию плавкой вставки.The movable element 11 (Fig. 5) of the thermal shut-off valve is driven by a spring 12, which under normal conditions is fixed in a compressed state by a thermosensitive element - a pin 13 (Fig. 1), made of a low-melting material and performing the function of a fusible insert.

При нормальных условиях эксплуатации шарового крана шпилька 13 соединяет подвижный элемент 11 с заглушкой 3. В случае возникновения пожара при достижении температуры окружающей среды, например равной 95-105°С, материал из которого изготовлена шпилька 13 плавится, в результате чего сила сжатия пружины 12 перемещает подвижный элемент 11 вместе с затвором 10 отсечного клапана, который преодолевая усилие пружины 14 перемещается во входном колене 6 Г-образного проходного отверстия и герметично перекрывает проход в шаровой пробке 5.Under normal operating conditions of the ball valve, the pin 13 connects the movable element 11 with the plug 3. In the event of a fire, when the ambient temperature reaches, for example, equal to 95-105 ° C, the material from which the pin 13 is made melts, as a result of which the compression force of the spring 12 moves the movable element 11 together with the shut-off valve shutter 10, which, overcoming the force of the spring 14, moves in the inlet elbow 6 of the L-shaped bore and seals the passage in the ball plug 5.

При пожаре термозапорный клапан может удерживать рабочую среду при температуре до 925°C в течение 60 минут.In case of fire, the thermal shut-off valve can hold the process fluid up to 925 ° C for 60 minutes.

После выгорания уплотнения 9 под воздействием тарельчатой пружиной 25 шаровая пробка 5 упирается в штуцер 2, при этом обеспечивается контакт металл по металлу, что в свою очередь, обеспечивает герметичность шарового крана в условиях пожара при повышенной температуре.After the seal 9 burns out under the influence of the Belleville spring 25, the ball plug 5 abuts against the fitting 2, while metal-to-metal contact is provided, which in turn ensures the tightness of the ball valve in a fire at elevated temperatures.

После срабатывания, термозапорного клапана для восстановления работоспособности шарового крана требуется замена термочувствительного элемента - шпильки 13.After triggering, the thermal shut-off valve to restore the operability of the ball valve requires replacement of the temperature-sensitive element - studs 13.

Использование изобретения позволяет в автоматическом режиме аварийно перекрыть поток рабочей среды в зону пожара с целью обеспечения возможности его тушения, предотвращения катастрофического развития аварийной ситуации, снижения вероятности человеческих жертв и размера материальных потерь, а также обеспечить недопущение попадания рабочей среды в окружающую среду в случае разрушения трубопровода за шаровым краном. Кроме этого использование изобретения позволяет предотвратить случайное открытие крана, например детьми, при его установке в квартире или жилом доме перед газовой плитой, газовой колонкой или котлом.The use of the invention makes it possible to automatically shut off the flow of the working medium into the fire zone in an automatic mode in order to ensure the possibility of its extinguishing, prevent the catastrophic development of an emergency situation, reduce the likelihood of human casualties and the amount of material losses, and also ensure that the working environment does not enter the environment in the event of pipeline destruction behind the ball valve. In addition, the use of the invention makes it possible to prevent accidental opening of the tap, for example by children, when it is installed in an apartment or a residential building in front of a gas stove, gas water heater or boiler.

В изобретении работа механизма автоматического перекрытия рабочей среды в случае разрыва трубопровода осуществляется за счет энергии потока рабочей среды. Работа механизма автоматического перекрытия рабочей среды в случае возникновения пожара осуществляется за счет энергии сжатой пружины. Недопущение случайного открытия крана осуществляется за счет конструкции рукоятки.In the invention, the operation of the mechanism for automatic shutdown of the working medium in the event of a pipeline rupture is carried out by the energy of the working medium flow. The mechanism of automatic shutdown of the working environment in the event of a fire is carried out by the energy of the compressed spring. Prevention of accidental opening of the valve is carried out due to the design of the handle.

Claims (1)

Шаровой кран с тройной системой безопасности для взрывоопасной среды, содержащий корпус, внутри которого в уплотнениях установлена шаровая пробка с проходным отверстием, управляемая шпинделем с рукояткой, оснащенной блокировкой, выполненной с возможностью предотвращения случайного открытия крана - первый элемент тройной системы безопасности, включающей в себя второй элемент - отсечной клапан с подпружиненным затвором, выполненный с возможностью предотвращения утечки взрывоопасной среды при разрыве трубопровода, и третий элемент - термозапорный клапан с подпружиненным толкателем и плавкой вставкой, выполненной с возможностью его фиксации и предотвращения выброса взрывоопасной среды в зону пожара, отличающийся тем, что указанная рукоятка Г-образной формы оснащена блокировкой и насажена отверстием, выполненным в её длинной полке на шпиндель, а к её короткой полке одним концом шарнирно прикреплена S-образная скоба, закрепленная на шпинделе между верхней и нижней гайками, между верхней из которых и длинной полкой Г-образной рукоятки установлена пружина, при этом в закрытом состоянии крана конец короткой полки Г-образной рукоятки вставлен в глухой паз, выполненный на цилиндрическом выступе на корпусе, а свободный конец S-образной скобы вставлен в кольцевой паз на указанном выступе, выполненный с возможностью поворота скобы в пределах угла 90°, при этом второй элемент системы безопасности - отсечной клапан и третий элемент - термозапорный клапан функционально объединены посредством того, что затвор отсечного клапана установлен подвижно в отверстии входного колена Г-образного проходного отверстия в шаровой пробке, при этом затвор отсечного клапана поджат своей пружиной к толкателю термозапорного клапана, навинченному на один конец выполненной в виде шпильки плавкой вставки, другой конец которой ввинчен в заглушку в корпусе, при этом между заглушкой и толкателем в его исходном положении при открытом затворе размещена в сжатом состоянии пружина, а оси элементов отсечного и термозапорного клапанов совмещены с продольной осью шпинделя.A ball valve with a triple safety system for an explosive atmosphere, containing a body, inside of which a ball plug with a through hole is installed in the seals, controlled by a spindle with a handle equipped with an interlock designed to prevent accidental opening of the valve - the first element of the triple safety system, which includes the second element - a shut-off valve with a spring-loaded shutter, made with the possibility of preventing leakage of an explosive atmosphere in the event of a pipeline rupture, and the third element is a thermal shut-off valve with a spring-loaded pusher and a fusible insert made with the possibility of fixing it and preventing the release of an explosive atmosphere into the fire zone, characterized in that the specified L-shaped handle is equipped with a lock and is fitted with a hole made in its long shelf on the spindle, and an S-shaped bracket is pivotally attached to its short shelf at one end, fixed on the spindle between the upper and lower nuts, between the upper and a spring is installed and a long shelf of the L-shaped handle, while in the closed state of the tap the end of the short shelf of the L-shaped handle is inserted into a blind groove made on a cylindrical protrusion on the body, and the free end of the S-shaped bracket is inserted into an annular groove on the indicated protrusion , made with the possibility of turning the bracket within an angle of 90 °, while the second element of the safety system - the shut-off valve and the third element - the thermal shut-off valve are functionally combined by the fact that the shut-off valve shutter is movably installed in the opening of the inlet elbow of the L-shaped passage hole in the ball plug , while the shut-off valve shutter is pressed by its spring against the pusher of the thermo-shutoff valve, screwed onto one end of a fusible insert made in the form of a hairpin, the other end of which is screwed into a plug in the body, while between the plug and the pusher in its initial position with the shutter open, it is placed in a compressed state of the spring, and the axes of the cutoff elements and those The stop valves are aligned with the longitudinal axis of the spindle.
RU2019142559A 2019-12-19 2019-12-19 Ball valve with triple safety system for explosive environment RU2726972C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019142559A RU2726972C1 (en) 2019-12-19 2019-12-19 Ball valve with triple safety system for explosive environment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019142559A RU2726972C1 (en) 2019-12-19 2019-12-19 Ball valve with triple safety system for explosive environment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2726972C1 true RU2726972C1 (en) 2020-07-17

Family

ID=71616538

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019142559A RU2726972C1 (en) 2019-12-19 2019-12-19 Ball valve with triple safety system for explosive environment

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2726972C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2752917C1 (en) * 2020-08-25 2021-08-11 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Ухта" Fire protection system of gas reduction point
RU222822U1 (en) * 2023-11-20 2024-01-18 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Инпульс" (ООО "НПО "Инпульс") Ball valve for gas pipeline

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2189515C1 (en) * 2001-11-21 2002-09-20 Романенко Николай Трофимович Heat-actuated shutoff valve
RU2229052C1 (en) * 2003-04-07 2004-05-20 Романенко Николай Трофимович Thermoshutoff valve
RU2243440C1 (en) * 2003-11-28 2004-12-27 Романенко Николай Трофимович Valve with thermally activated closure member
US20070137704A1 (en) * 2005-12-16 2007-06-21 Hoover Materials Handling Group Thermal trip stop valve
CN204553903U (en) * 2015-04-03 2015-08-12 丹阳市飞轮气体阀门有限公司 A kind of compressed natural gas bottle valve for cars

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2189515C1 (en) * 2001-11-21 2002-09-20 Романенко Николай Трофимович Heat-actuated shutoff valve
RU2229052C1 (en) * 2003-04-07 2004-05-20 Романенко Николай Трофимович Thermoshutoff valve
RU2243440C1 (en) * 2003-11-28 2004-12-27 Романенко Николай Трофимович Valve with thermally activated closure member
US20070137704A1 (en) * 2005-12-16 2007-06-21 Hoover Materials Handling Group Thermal trip stop valve
CN204553903U (en) * 2015-04-03 2015-08-12 丹阳市飞轮气体阀门有限公司 A kind of compressed natural gas bottle valve for cars

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2752917C1 (en) * 2020-08-25 2021-08-11 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Ухта" Fire protection system of gas reduction point
RU222822U1 (en) * 2023-11-20 2024-01-18 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Инпульс" (ООО "НПО "Инпульс") Ball valve for gas pipeline

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2473829C2 (en) Device to shut off and open fluid flow and appropriate method
CZ200120A3 (en) Safety device for cutting off gas pipelines
RU2726972C1 (en) Ball valve with triple safety system for explosive environment
US10203042B2 (en) Self-contained actuated safety valve for gaseous or liquid fuel lines and the like
US4108196A (en) Ball valves
US20110253395A1 (en) Non-Differential Dry Pipe Valve and Fire Suppression System and Method Thereof
US5048791A (en) Shut off valve
US4160460A (en) Fire-safe valve structure
US1771716A (en) Emergency gas-shut-off fire valve
US3923475A (en) Firecheck
AU2019206123A1 (en) Safety device regulator
US3730204A (en) Temperature responsive safety valve stems
WO1990008912A1 (en) Fire isolation device
RU2747897C1 (en) Disposable emergency thermal valve
EP0675746B1 (en) Valve
RU2556056C1 (en) Fire valve
KR20060102229A (en) A self-closing gear of gas valve
US3661173A (en) High speed stop valve
US3979103A (en) Fuel control system and control device therefor or the like
RU195268U1 (en) Shut-off valve
SU1417882A1 (en) Automatic valve for fire-fighting system
DE4103987C2 (en)
CN113970010B (en) Self-locking valve and system
RU2824239C1 (en) Water supply valve
US10962128B2 (en) Fire activated cooling fluid valve