RU2757838C2

RU2757838C2 - Self-sealing gate

Info

Publication number: RU2757838C2
Application number: RU2020111924A
Authority: RU
Inventors: Айрат Маратович Шайхутдинов; Камиль Наилевич Зиляев; Алмаз Минниахматович Сайфуллин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие ОЗНА-Инжиниринг"
Priority date: 2020-03-23
Filing date: 2020-03-23
Publication date: 2021-10-21
Also published as: RU2020111924A3; RU2020111924A

Abstract

FIELD: pipelines.

SUBSTANCE: invention relates to pipeline transport and is intended for application in launcher and receiver chambers, mud collector filters, manhole hatches of pipelines of petroleum refining, petrochemical and petroleum and gas equipment, as well as at the end and dead-end sections of pipelines in order to provide access to the internal cavity of pipelines and apparatuses, temporary communication thereof with the atmosphere. The self-sealing gate includes a hollow body and a cover installed on the sealing surface thereof, configured to rotate on a hinged lever using a support ensuring the fit of the sealing surfaces of the body and the cover, as well as a possibility of swinging together with said lever on a hinge fixed on the body. The seal is placed in the channel of the cover in a free state, and the body of the gate is equipped with longitudinal grooves designed for setting a bayonet ring freely placed between the lever and the pressure cover, as well as matching passage grooves located directly on the bayonet connection.

EFFECT: increased security of sealing of the gate.

3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и предназначено для применения в камерах запуска и приема, фильтрах-грязеуловителях, люках-лазах трубопроводов, нефтеперерабатывающего, нефтехимического и нефтегазового оборудования, а также на концевых и тупиковых участках трубопроводов с целью обеспечения доступа во внутреннюю полость трубопроводов и аппаратов, временного сообщения их с атмосферой.The invention relates to pipeline transport and is intended for use in launching and receiving chambers, mud filters, manholes of pipelines, oil refining, petrochemical and oil and gas equipment, as well as on end and dead-end sections of pipelines in order to provide access to the internal cavity of pipelines and apparatus, their temporary communication with the atmosphere.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи по повышению надежности уплотнения затворов посредством эксплуатации силы давления уплотняемой среды.The claimed invention is aimed at solving the problem of increasing the reliability of sealing gates by exploiting the pressure force of the sealed medium.

Известен самоуплотняющийся байонетный затвор крышки сосуда давления [SU 1504446, МПК F16J 13/16, опубл. 08.01.1988], в котором крышка и сосуд соединены фланцами посредством шпилек, уплотняются элементом с хвостовиком, размещенным в канавке. Окончательная герметизация осуществляется воздействием рабочей среды.Known self-sealing bayonet closure of the pressure vessel cover [SU 1504446, IPC F16J 13/16, publ. 01/08/1988], in which the lid and the vessel are connected by flanges by means of pins, are sealed by an element with a shank placed in the groove. The final sealing is carried out by the action of the working environment.

Данный фланцевый затвор обладает низкой эксплуатационной надежностью в виду возможности ослабления с течением времени затяжки болтовых соединений, обусловленного перепадами давлений и температуры среды.This flanged valve has low operational reliability due to the possibility of loosening over time the tightening of bolted connections due to pressure and temperature differences in the medium.

Известна камера для запуска и приема поточных средств очистки и диагностики трубопровода с концевым затвором "Санема" [RU 85104, МПК В08В 9/053, опубл. 27.07.2009], содержащая расширенный корпус и затвор, самоуплотняющийся избыточным давлением внутри камеры, снабженный средством для притягивания крышки затвора к посадочному месту.A known camera for starting and receiving flow means for cleaning and diagnostics of a pipeline with an end valve "Sanema" [RU 85104, IPC В08В 9/053, publ. 07/27/2009], containing an expanded body and a shutter, self-sealing by excess pressure inside the chamber, equipped with a means for attracting the shutter cover to the seat.

Недостаток данной камеры заключается в необходимости изготовления расширенного корпуса, предназначенного для размещения крышки затвора, открывающейся внутрь.The disadvantage of this camera is the need to manufacture an expanded housing designed to accommodate a shutter cover that opens inward.

Наиболее близким аналогом для предлагаемого изобретения является затвор концевой байонетный [RU 2418218, МПК F16J 13/16, опубл. 10.05.2011], включающий полый корпус и устанавливаемую на его уплотнительную поверхность крышку, имеющую возможность поворачиваться на шаровой опоре, закрепленной на откидном рычаге, обеспечивающую прилегание уплотнительных поверхностей корпуса и крышки, а также имеющую возможность откидываться вместе с указанным рычагом на шарнире, закрепленном на корпусе, и снабженную запорным устройством, выполненным в виде байонетного соединения.The closest analogue for the present invention is the end bayonet shutter [RU 2418218, IPC F16J 13/16, publ. 05/10/2011], including a hollow body and a cover installed on its sealing surface, which has the ability to rotate on a ball bearing fixed on a hinged lever, which ensures the adjoining of the sealing surfaces of the housing and the cover, and also has the ability to fold back together with the specified lever on a hinge fixed to housing, and equipped with a locking device made in the form of a bayonet connection.

Основными недостатками данного изобретения являются возможность появления негерметичности уплотнителя при перепадах температур, а также технологическая сложность изготовления.The main disadvantages of this invention are the possibility of leakage of the seal at temperature extremes, as well as the technological complexity of manufacturing.

Технический результат от использования изобретения заключается в повышении надежности уплотнения затвора, сокращении трудоемкости его эксплуатации.The technical result from the use of the invention is to increase the reliability of the seal of the gate, to reduce the labor intensity of its operation.

Предлагаемый затвор самоуплотняющийся за короткое время решает задачу силового замыкания, возникающую при герметизации крышки, посредством эксплуатации сил давления среды в резервуаре.The proposed self-sealing shutter in a short time solves the problem of force closure that occurs when sealing the lid by exploiting the forces of pressure of the medium in the tank.

Для решения поставленной задачи корпус устройства оснащен продольными канавками, предназначенными для посадки байонетного кольца, а также ответными проходными канавками, расположенными непосредственно на байонетном соединении. Уплотнительная поверхность выполнена в цилиндрической части корпуса: уплотнитель размещается между буртом байонетного кольца и уступом нажимной крышки. Нажимная крышка установлена подвижно в плоскости движения откидной петли и имеет возможность осуществлять дополнительный поворот относительно диаметральной оси, который облегчает ее введение в расточку. Байонетное кольцо свободно размещено между рычагом и нажимной крышкой. Откидной рычаг фиксируется на корпусе с помощью шкворня, вставляемого в совместные отверстия рычага и корпуса, а также оснащен винтовым домкратом для предварительного обжатия или съема уплотнителя.To solve this problem, the body of the device is equipped with longitudinal grooves designed to fit the bayonet ring, as well as mating pass-through grooves located directly on the bayonet connection. The sealing surface is made in the cylindrical part of the body: the seal is placed between the collar of the bayonet ring and the shoulder of the pressure cover. The pressure cover is installed movably in the plane of movement of the hinge and has the ability to perform additional rotation about the diametrical axis, which facilitates its introduction into the bore. The bayonet ring is loosely positioned between the lever and the pressure cap. The swing arm is fixed to the body by means of a pivot inserted into the joint holes of the arm and the body, and is also equipped with a screw jack for pre-compression or removal of the seal.

Деформация части уплотнителя, расположенной между буртом байонетного кольца, уступом нажимной крышки и цилиндрической расточкой корпуса, обеспечивает надежную герметизацию затвора. Площадь сечения канавки не превышает площади сечения уплотнителя в конце сжатия при условии использования стандартных уплотнителей круглого сечения.Deformation of the part of the seal located between the bayonet ring shoulder, the shoulder of the pressure cover and the cylindrical bore of the body ensures reliable sealing of the shutter. The groove cross-sectional area does not exceed the seal cross-sectional area at the end of compression, provided that standard O-rings are used.

Затвор содержит корпус с элементами байонетного соединения, закрепленный на корпусе откидной рычаг, установленную на рычаге нажимную крышку с уплотнителем и байонетным кольцом.The shutter contains a housing with bayonet connection elements, a folding lever attached to the housing, a pressure cap mounted on the lever with a seal and a bayonet ring.

Затвор самоуплотняющийся состоит из корпуса 4, кольца байонетного 5 и крышки 3. После соединения кольца байонетного 5 с корпусом 4 крышка 3 притягивается домкратом. При повороте крышки 3 происходит ее осевое перемещение, закрывается зазор между крышкой 3, кольцом байонетным 5 и корпусом 4, сжимается уплотнитель 25. Уплотнитель 25, расположенный в проточке крышки 3 в свободном состоянии и имеющий круглое сечение, деформируется, приобретая прямоугольное сечение, и сжимается осевым ходом крышки на расчетную величину «h». Под давлением внутрикорпусной среды происходит самоуплотнение стыка.The self-sealing shutter consists of a body 4, a bayonet ring 5 and a cover 3. After the bayonet ring 5 is connected to the body 4, the cover 3 is attracted by a jack. When the cover 3 turns, its axial movement occurs, the gap between the cover 3, the bayonet ring 5 and the body 4 is closed, the seal 25 is compressed. The seal 25, located in the groove of the cover 3 in a free state and having a circular cross-section, is deformed, acquiring a rectangular cross-section, and compressed axial movement of the cover by the calculated value "h". Self-sealing of the joint occurs under the pressure of the in-house medium.

Уплотнитель 25 изготовлен из резины, имеющей механические характеристики, химическую стойкость и диапазон рабочих температур, соответствующие конкретным условиям эксплуатации затвора с размерами по ГОСТ 9833-73.Seal 25 is made of rubber with mechanical characteristics, chemical resistance and operating temperature range corresponding to the specific operating conditions of the valve with dimensions in accordance with GOST 9833-73.

В целях безопасного обслуживания крышка 3 закреплена на откидном рычаге 2, который крепится на корпусе 4 с помощью опоры 8 и шкворня 14. Ось, на которой происходит поворот крышки при закрывании и открывании затвора, размещена в шарнирном узле 6, совмещенном с винтовым домкратом 1, закрепленном на откидном рычаге 2 с помощью квадратной направляющей втулки 7. Регулировка прилегания торца байонетного кольца 5 с поверхностью крышки 3 внутри уплотняемой цилиндрической поверхностей корпуса 4 сводится к вращению байонетного кольца 5 при ослабленном домкрате 1 с установленным уплотнителем 25 до положения «закрыто» с последующей плавной затяжкой домкрата 1.For safe maintenance, the cover 3 is fixed on the hinged lever 2, which is attached to the body 4 with the support 8 and the king pin 14. The axis on which the cover rotates when the shutter is closed and opened is located in the hinge unit 6, combined with the screw jack 1, fixed on the swing arm 2 with the help of a square guide sleeve 7. Adjusting the fit of the end of the bayonet ring 5 with the surface of the cover 3 inside the sealed cylindrical surfaces of the housing 4 is reduced to the rotation of the bayonet ring 5 with a loose jack 1 with installed seal 25 to the "closed" position followed by smooth tighten the jack 1.

На наружной части корпуса 4 смонтирован выпускной кран 33. Привод крана осуществляется от рукоятки 9. Фиксатор 11 блокирует поворот байонетного кольца 5 при закрытом положении и приводится в действие от рукоятки 9 крана 33 через систему рычагов 14.An outlet valve 33 is mounted on the outer part of the body 4. The valve is driven from the handle 9. The latch 11 blocks the rotation of the bayonet ring 5 in the closed position and is actuated from the handle 9 of the valve 33 through a system of levers 14.

Поворот крышки 3 осуществляется при открытом положении крана 33 с помощью рычага или ключа-шестерни 15, сопровождаясь при этом взаимодействием с зубчатым сектором 17, закрепленном на байонетном кольце 5. Зубчатый сектор 17 разделен предохранительным уступом на участок предварительного поворота и участок окончательного поворота. В конце участка предварительного поворота байонетное кольцо 5 получает дополнительное осевое перемещение на величину высоты уступа 19, при этом происходит полное стравливание давления в полости затвора. В конце участка окончательного поворота происходит расцепление байонетного соединения, крышка 3 с помощью домкрата 1 освобождается от уплотняемого участка и далее вместе с байонетным кольцом 5 отводится на откидном рычаге 2 на 180 градусов.The cover 3 is rotated when the valve 33 is open using a lever or a gear wrench 15, accompanied by interaction with the toothed sector 17 fixed to the bayonet ring 5. The toothed sector 17 is divided by a safety ledge into a pre-turn section and a final turn section. At the end of the section of the preliminary rotation, the bayonet ring 5 receives an additional axial movement by the amount of the step height 19, while there is a complete release of pressure in the valve cavity. At the end of the final turning section, the bayonet connection is disengaged, the cover 3 is freed from the sealed area with the help of the jack 1, and then, together with the bayonet ring 5, is retracted by 180 degrees on the folding lever 2.

Claims

1. The shutter is self-sealing, including a hollow body and movably installed on its sealing surface, made in the cylindrical part of the body, a pressure cover that can be rotated on a hinged lever with a support that ensures adhesion of the sealing surfaces of the body and the cover, as well as the ability to fold back together with the specified a lever on a hinge fixed to the body, characterized in that the seal is located in the groove of the cover in a free state, and the valve body is equipped with longitudinal grooves intended for seating a bayonet ring, freely placed between the lever and a pressure cover, as well as mating passage grooves located directly on a bayonet connection.

2. The shutter according to claim. 1, characterized in that the body of the shutter is provided with a bayonet connection with a cover.

3. The shutter according to claim. 1, characterized in that the cover is separated from the bayonet part and is pivotally attached to the hinged lever, and the lever is attached to the body by a king pin and serves as a support for the screw jack when installing or removing the cover.