RU2779683C1 - Breaking clutch - Google Patents
Breaking clutch Download PDFInfo
- Publication number
- RU2779683C1 RU2779683C1 RU2022104361A RU2022104361A RU2779683C1 RU 2779683 C1 RU2779683 C1 RU 2779683C1 RU 2022104361 A RU2022104361 A RU 2022104361A RU 2022104361 A RU2022104361 A RU 2022104361A RU 2779683 C1 RU2779683 C1 RU 2779683C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- seal
- ball
- circuit
- seat
- explosive
- Prior art date
Links
- 230000001808 coupling Effects 0.000 claims abstract description 22
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 22
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000002360 explosive Substances 0.000 claims description 10
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 5
- 230000023298 conjugation with cellular fusion Effects 0.000 claims description 4
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims description 4
- 230000021037 unidirectional conjugation Effects 0.000 claims description 4
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 claims description 2
- 239000003949 liquefied natural gas Substances 0.000 abstract description 5
- 238000004642 transportation engineering Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000001960 triggered Effects 0.000 abstract 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 230000037250 Clearance Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000035512 clearance Effects 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 1
- 230000036633 rest Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазовой области, а именно к устройствам систем перелива и транспортировки сжиженного природного газа, в частности к стыковочным узлам стендера.The invention relates to the oil and gas field, and in particular to devices for overflow systems and transportation of liquefied natural gas, in particular to docking stations of the stander.
Разрывная муфта используется в системе аварийного разъединения и предназначена для автоматического разъединения стендера с приемно-отливными патрубками трубопроводов в случае аварийной ситуации, например, при возникновении значительных осевых усилий, вызванных дрейфом судна.The breakaway coupling is used in the emergency disconnection system and is designed to automatically disconnect the loader from the pipeline inlet and outlet pipes in the event of an emergency, for example, in the event of significant axial forces caused by the drift of the vessel.
Уровень техникиState of the art
Известна разрывная муфта, предназначенная для аварийного разъединения трубопроводов, содержащая запорный клапан, соединительную часть, открывающие и закрывающие клапаны, механизм отделения трубопровода для высвобождения соединения, направляющий элемент, прикрепленный к трубопроводу и выполненный с возможностью соединения с трубопроводом, блок управления для управления механизмом отделения (патент JP 2012184837, опубл. 27.09.2014 г.).Known rupture coupling designed for emergency disconnection of pipelines, containing a shut-off valve, a connecting part, opening and closing valves, a pipeline separation mechanism to release the connection, a guide element attached to the pipeline and configured to be connected to the pipeline, a control unit for controlling the separation mechanism ( patent JP 2012184837, published on September 27, 2014).
Недостатком этого устройства является высокая уязвимость исправности работы устройства из-за сложной системы взаимодействия двух гидроцилиндров для разъединения разрывной муфты. Первый гидроцилиндр поворачивает цапфы разъединителей шарового клапана, и тем самым закрывает их, когда под действием второго гидроцилиндра раскрывается хомут.The disadvantage of this device is the high vulnerability of the correct operation of the device due to the complex system of interaction between two hydraulic cylinders to disconnect the breakaway clutch. The first hydraulic cylinder rotates the pins of the ball valve disconnectors, and thereby closes them when the clamp opens under the action of the second hydraulic cylinder.
Также известен элемент системы аварийной остановки передачи текучей среды (патент WO 2016182066 A1, опубл. 19.03.2019). Система включает в себя корпус, шар, верхний и нижний шток, систему уплотнений с первичным и вторичным уплотнением, содержащую прижимной механизм.An element of the fluid transfer emergency stop system is also known (patent WO 2016182066 A1, publ. 03/19/2019). The system includes a body, a ball, an upper and lower stem, a sealing system with primary and secondary seals containing a clamping mechanism.
Недостатком этого устройства является высокий риск разгерметизации вторичного уплотнения в закрытом положении, и как следствие, всего устройства, поскольку в системе уплотнений используются одинаковые первичное и вторичное уплотнители, выполненные таким образом, что герметичность вторичного уплотнения будет определятся только усилием пружины, которая поджимает кольцо к уплотнению, а в случае превышения усилия от давления на кольцо над усилием пружины произойдет разгерметизация уплотнения. При попадании давления в полость муфты в закрытом положении при прорыве первичного уплотнения вторичное уплотнение разгерметизируется под воздействием давления на поверхность седла, поскольку, возникшая от давления сила, воздействующая на седло, превышает поджимное усилие от действия пружины.The disadvantage of this device is the high risk of depressurization of the secondary seal in the closed position, and as a result, the entire device, since the sealing system uses the same primary and secondary seals, made in such a way that the tightness of the secondary seal will be determined only by the force of the spring, which presses the ring to the seal , and if the force from the pressure on the ring exceeds the force of the spring, the seal will depressurize. When pressure enters the coupling cavity in the closed position when the primary seal is broken, the secondary seal is depressurized under the influence of pressure on the seat surface, since the force arising from the pressure acting on the seat exceeds the clamping force from the action of the spring.
Также, недостатком системы является затрудненное переключение шара из режима «Открыто» (прохождение текучей среды) в режим «Закрыто» (перекрытие потока текучей среды) из-за того, что давление не уравновешивается. Это объясняется тем, что давление из зоны проходного диаметра (зона транспортировки продукта) не попадает во внутреннюю полость изделия и не уравновешивается. Это уменьшает ресурс работы устройства.Also, the disadvantage of the system is the difficult switching of the ball from the "Open" mode (passage of the fluid medium) to the "Closed" mode (shut off the flow of the fluid medium) due to the fact that the pressure is not balanced. This is due to the fact that the pressure from the passage diameter zone (product transportation zone) does not enter the internal cavity of the product and is not balanced. This reduces the resource of the device.
Наиболее близким к заявленному изобретению по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является устройство аварийного отсоединения системы перекачки текучей жидкости (патент KR 101649796 В1, опубл. 30.08.2016 г.). Устройство позволяет закрыть клапан в разрывной муфте, когда в устройстве для перекачки текучей среды возникает угроза неисправности из-за внешних факторов. Устройство представляет собой два шаровых клапана, соединенных между собой хомутом, каждый из которых содержит контур уплотнений перекрытия потока текучей среды. Работа контура уплотнений в шаровом клапане позволяет предотвратить утечку текучей среды, одновременно предотвращая повреждение системы путем разъединения муфты.Closest to the claimed invention in terms of technical essence and the achieved result (prototype) is a device for emergency disconnection of a fluid pumping system (patent KR 101649796 B1, publ. 30.08.2016). The device makes it possible to close the valve in the breakaway sleeve when the fluid transfer device is in danger of malfunction due to external factors. The device consists of two ball valves connected to each other by a clamp, each of which contains a sealing circuit for shutting off the fluid flow. The operation of the sealing circuit in the ball valve prevents fluid leakage while preventing damage to the system by disengaging the coupling.
Недостатком этого устройства является высокий риск разгерметизации контуров уплотнений шарового клапана в закрытом положении (перекрытие потока текучей среды) в случае аварийного разъединения клапанов ввиду отсутствия двухконтурной системы защиты. Также к недостаткам можно отнести высокий риск повреждения хомута и его возможность зацепления за элементы системы аварийного разъединения из-за отсутствия ограничения хода.The disadvantage of this device is the high risk of depressurization of the sealing circuits of the ball valve in the closed position (shutoff of the fluid flow) in the event of an emergency disconnection of the valves due to the lack of a two-circuit protection system. Also, the disadvantages include a high risk of damage to the clamp and its possibility of engagement with the elements of the emergency release system due to the lack of stroke limitation.
Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention
Предлагаемая разрывная муфта применяется в морских стендерах, которые используются в погрузочно-разгрузочных операциях сжиженного природного газа на морских/речных терминалах, обеспечивающих соединение береговых трубопроводов с приемно-отливными патрубками трубопроводов на судне. Разрывная муфта обеспечивает закрытие канала продукта при аварийном разрыве системы трубопровода.The proposed breakaway coupling is used in offshore loading arms, which are used in loading and unloading operations of liquefied natural gas at sea / river terminals, providing connection of onshore pipelines with the inlet and outlet pipes of pipelines on the ship. The rupture coupling ensures the closure of the product channel in the event of an emergency rupture of the pipeline system.
Задачей разрывной муфты является повышение надежности герметичного соединения при разъединении муфты и повышение ресурса работы устройства.The task of the breakable coupling is to increase the reliability of the hermetic connection when the coupling is disconnected and to increase the service life of the device.
Технический результат заключается в совместной и последовательной работе двух контуров уплотнений каждого из клапанов, создающей двойной барьер герметизации при осуществлении разъединения устройства и повышающей надежность герметичности, а также в снижении нагрузок при переключении клапанов в закрытое положение, что облегчает их переключение и исключает возможность перекоса шара (заклинивания), тем самым повышая ресурс работы устройства.The technical result consists in the joint and sequential operation of the two sealing circuits of each of the valves, which creates a double sealing barrier when the device is disconnected and increases the reliability of the tightness, as well as in reducing the loads when switching the valves to the closed position, which facilitates their switching and eliminates the possibility of ball misalignment ( jamming), thereby increasing the service life of the device.
Решение озвученной технической проблемы достигается тем, что в разрывной муфте с проходным каналом для текучей среды, имеющей в своем составе два клапана, соединенных между собой хомутом, механический разъединитель с приводом, который посредством толкателя обеспечивает закрытие и разъединение клапанов разрывной муфты, согласно изобретению, каждый клапан содержит:The solution to the mentioned technical problem is achieved by the fact that in a breakaway clutch with a through passage for a fluid medium, which has two valves connected to each other by a clamp, a mechanical disconnector with a drive, which by means of a pusher ensures closing and disconnection of the valves of the breakaway clutch, according to the invention, each valve contains:
основной и вспомогательный корпус, расположенные соосно с упором в торец и возможностью скрепления посредством резьбового соединения;the main and auxiliary body located coaxially with an emphasis on the end and the possibility of fastening by means of a threaded connection;
шар с проходным каналом для текучей среды, соединенный с основным корпусом посредством неподвижной и подвижной опор, зафиксированных в посадочных местах основного корпуса, при этом подвижная опора через установленную на нее цапфу входит в сопряжение с толкателем привода и осуществляет вращательное перемещение шара для перекрытия проходного канала;a ball with a passage channel for fluid, connected to the main body by means of fixed and movable supports fixed in the seats of the main body, while the movable support through the trunnion mounted on it enters into conjugation with the pusher of the drive and performs rotational movement of the ball to block the passage channel;
два контура уплотнений - первичный и вторичный, расположенных в посадочных местах основного и вспомогательного корпусов и состоящих из:two sealing circuits - primary and secondary, located in the seats of the main and auxiliary housings and consisting of:
группы пружин, расположенных эксцентрично к оси проходного канала;groups of springs located eccentrically to the axis of the passage channel;
уплотнения шар-седло и уплотнения кольцо-седло отличной конфигурации для каждого контура, прижимающихся посредством группы пружин к поверхности шара;ball-seat seals and ring-seat seals of a different configuration for each circuit, pressed against the surface of the ball by a group of springs;
кольца и седла, имеющих отличную конфигурацию для каждого контура уплотнений и расположенных концентрично оси проходного канала,rings and seats, having a different configuration for each sealing circuit and located concentrically to the axis of the bore,
при этом, в случае потери герметичности первичного контура уплотнений в закрытом положении, вторичный контур уплотнений выполнен с возможностью поддержания герметичности разрывной муфты за счет усилия поджима, возникающего благодаря разности давлений на торцевых гранях элементов и конструктивно обеспеченным зазорам между элементами контура уплотнений.at the same time, in case of loss of tightness of the primary seal circuit in the closed position, the secondary seal circuit is made with the ability to maintain the tightness of the breakaway clutch due to the pressing force arising due to the pressure difference on the end faces of the elements and the gaps between the elements of the seal circuit that are structurally provided.
В первичном контуре зазоры расположены между кольцом и седлом с одной стороны и кольцом и вспомогательным корпусом с другой, а во вторичном контуре зазоры расположены между седлом и основным корпусом с одной стороны, и седлом и шаром - с другой.In the primary circuit, the gaps are located between the ring and the seat on one side and the ring and the auxiliary body on the other, and in the secondary circuit the gaps are located between the seat and the main body on the one hand, and the seat and ball on the other.
В открытом положении (при прохождении продукта) первичный и вторичный контуры уплотнения позволяют осуществлять герметизацию соединения посредством поджима уплотнения шар-седло к шару за счет передачи усилия от группы пружин, причем в первичном уплотнении возможность герметизации одновременно обеспечивается усилием, возникающим вследствие разницы давлений на торцевых поверхностях кольца в обеспеченных зазорах между кольцом и седлом с одной стороны, и кольцом и вспомогательным корпусом - с другой стороны.In the open position (during the passage of the product), the primary and secondary seal circuits allow sealing of the connection by pressing the ball-seat seal against the ball due to the transfer of force from a group of springs, and in the primary seal, the possibility of sealing is simultaneously ensured by the force arising from the pressure difference on the end surfaces rings in the provided gaps between the ring and the seat on one side, and the ring and auxiliary body on the other side.
В закрытом положении устройства (при перекрытии потока текучей среды) осуществляется последовательная совместная работа контуров уплотнений за счет различной конфигурации, и при потере герметичности первичного уплотнения срабатывает контур вторичного, тем самым обеспечивая надежность герметизации всего устройства. Это обеспечивает надежность работы устройства и исключает возможную утечку транспортируемого материала во внешнюю среду.In the closed position of the device (when the fluid flow is shut off), the seal circuits work together sequentially due to different configurations, and if the primary seal is lost, the secondary circuit is activated, thereby ensuring the reliability of the sealing of the entire device. This ensures the reliability of the device and eliminates the possible leakage of the transported material into the environment.
Конфигурация первичного контура уплотнений отличается от конфигурации вторичного контура уплотнений формой кольца, седла и уплотнения кольцо-седло. Конструкция разрывной муфты содержит ловушку для хомута, которая позволяет ограничить ход хомута при его раскрытии и защитить тем самым от ударов, повреждений и зацепления элементов системы аварийного разъединения. Защелка хомута содержит срезной штифт для фиксации защелки, что обеспечивает ее защиту от самораскрытия. Сопрягаемые поверхности хомута и шайбы в месте их соединения выполнены в форме полусферы, что исключает заклинивание при разъединении.The configuration of the primary seal circuit differs from that of the secondary seal circuit in the shape of the ring, seat, and ring-to-seat seal. The design of the breakaway sleeve contains a trap for the yoke, which allows you to limit the travel of the yoke when it is opened and thereby protect against shock, damage and engagement of the elements of the emergency release system. The yoke latch contains a shear pin for locking the latch, which ensures its protection from self-opening. The mating surfaces of the clamp and the washer at the point of their connection are made in the form of a hemisphere, which eliminates jamming during separation.
Цапфы выполнены с возможностью реализации гидравлического и ручного управления ключом.The trunnions are made with the possibility of implementing hydraulic and manual key control.
В конструкции разрывной муфты предусмотрена возможность реализации контроля герметичности контуров уплотнений перекрытия потока текучей среды. В этом случае в корпусе муфты создается канал вывода с заглушкой и расположенным на ней датчиком давления.The design of the breakaway sleeve provides for the possibility of implementing the control of the tightness of the sealing circuits for shutting off the fluid flow. In this case, an output channel with a plug and a pressure sensor located on it is created in the clutch housing.
Седла первичного и вторичного контуров уплотнений подвижны и поджимаются к шару под воздействием пружины. Благодаря этому исключается возможный перекос установки уплотнений шар-седло относительно шара и обеспечивается плотный контакт в месте их прижима, в результате чего обеспечивается высокая герметичность соединенияThe seats of the primary and secondary seal circuits are movable and are pressed against the ball under the influence of a spring. Due to this, a possible misalignment of the installation of the ball-seat seals relative to the ball is excluded and tight contact is ensured at the place of their pressing, resulting in a high tightness of the connection.
В конструкции муфты предусмотрен срезной винт, предназначенный для фиксации цапфы от возможного поворота и закрытия клапана при воздействии толкателя.A shear screw is provided in the design of the coupling, designed to fix the trunnion from possible rotation and closing of the valve when exposed to the pusher.
В устройстве разрывной муфты существует возможность реализации канала для продувки азотом для криогенного исполнения. Низкая температура эксплуатации исключает использование смазки, поэтому следует использовать систему продувки азотом. Продувку азотом осуществляют в целях устранения конденсата, то есть обеспечивают выдувку конденсата, чтобы конденсат не кристаллизовался в лед. Продувку азотом осуществляют до начала перекачки продукта по трубопроводу стендера, а также во время перекачки и после. Цапфа (механизм поворота для перевода шара в положение открыто/закрыто) при этом содержится сухой и заполненной азотом.In the breakaway device, it is possible to implement a nitrogen purge channel for cryogenic applications. The low operating temperature precludes the use of lubrication, so a nitrogen purge system should be used. Nitrogen purge is carried out in order to eliminate condensate, that is, condensate is blown out so that the condensate does not crystallize into ice. Nitrogen purge is carried out before the product is pumped through the stander pipeline, as well as during pumping and after. The trunnion (the pivoting mechanism for turning the ball into the open/closed position) is kept dry and filled with nitrogen.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
Изобретение поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:
на фиг. 1 приведен общий вид разрывной муфты;in fig. 1 shows a general view of the breakaway clutch;
на фиг. 2 - общий вид разрывной муфты, вид сбоку;in fig. 2 - general view of the breakaway coupling, side view;
на фиг. 3 - разрывная муфта в положении «Открыто»;in fig. 3 - bursting clutch in the "Open" position;
на фиг. 4 - Вид А. Первичный контур уплотнения;in fig. 4 - View A. Primary seal circuit;
на фиг. 5 - Вид Б. Вторичный контур уплотнения в положении «Открыто»;in fig. 5 - View B. Secondary seal circuit in the "Open" position;
на фиг. 6 показана разрывная муфта в положении «Закрыто», где Р - давление;in fig. 6 shows the breakaway clutch in the "Closed" position, where P is the pressure;
на фиг. 7 - Вид В. Вторичный контур уплотнения для положения «Закрыто».in fig. 7 - View B. Secondary seal circuit for the "Closed" position.
на фиг. 8 - увеличенное изображение вторичного контура уплотнений с выполненным скосом на уплотнителе кольцо-седло;in fig. 8 - an enlarged image of the secondary contour of the seals with a bevel on the ring-seat seal;
на фиг. 9 - сопрягаемые хомут и шайба.in fig. 9 - mating clamp and washer.
на фиг. 10 - общий вид разрывной муфты в варианте исполнения со вторым гидроцилиндром.in fig. 10 is a general view of the breakaway clutch in the version with the second hydraulic cylinder.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
Разрывная муфта состоит из клапанов 1 и 2, скрепленных между собой хомутом 3 и защелкой 4 со срезным штифтом 5 (фиг. 1, 2). На корпусах клапанов установлены кронштейны 6, 7. На кронштейне 6 установлен гидроцилиндр 8, на штоке которого закреплен толкатель 9. На кронштейне 7 установлен толкатель 10 с упором толкателя 11, а также закреплены винт срезной 12 и винт упорный 13. На обратной стороне толкателей 9, 10 закреплены пластины упорные 14, 15 (показаны штрихпунктирной линией на фиг. 2). Цапфы 16, 17 установлены на подвижных опорах 18 клапанов 1, 2. На клапане 2 закреплена ловушка 19. Опоры зафиксированы в посадочных местах основного корпуса 20 (фиг. 3).Explosive clutch consists of
Устройство работает следующим образом. Продукт (например, сжиженный природный газ) прокачивается под давлением через внутренний проходной диаметр изделия. При возникновении экстренной ситуации, через управляющий сигнал срабатывает гидроцилиндр, шток гидроцилиндра выдвигается, при этом установленный на нем толкатель 9 упираясь в толкатель, 10 сдвигает их вниз. При движении толкателей вниз пластины упорные 14, 15 одновременно поворачивают цапфы 16, 17 до контакта с упорным винтом 13, при этом срезается винт срезной 12 и обеспечивается закрытие проходного диаметра изделия. Далее упор толкателя 11 входит в контакт с защелкой хомута 4 и, сдвигая ее вниз, срезает срезной штифт 5 и раскрывает хомут 3. Ловушка 19, установленная на клапан 2 служит для ограничения хода хомута 3 при его раскрытии (фиг. 1).The device works as follows. The product (for example, liquefied natural gas) is pumped under pressure through the inside diameter of the product. In the event of an emergency, a hydraulic cylinder is activated through a control signal, the hydraulic cylinder rod extends, while the
Муфта в положении «Открыто» представлена на фиг. 3 и содержит систему уплотнений перекрытия потока текучей среды клапана, шар 21, основную полость клапана 22 и полость муфты 23. Шар зафиксирован с помощью подвижной 18 и неподвижной 24 опор, зафиксированных в посадочном месте основного корпуса 20.The clutch in the "Open" position is shown in Fig. 3 and contains a system of seals for shutting off the fluid flow of the valve, a
Система уплотнений перекрытия потока текучей среды состоит из первичного (фиг. 4) и вторичного (фиг. 5) контуров уплотнений.The fluid shutoff seal system consists of a primary (FIG. 4) and secondary (FIG. 5) seal circuits.
Работа разрывной муфты в части уплотнений перекрытия потока текучей среды (без продукта) осуществляется следующим образом: группа пружин 25 поджимает кольцо 26 к уплотнению шар-седло 27, а то, в свою очередь, воздействуя на седло 28, поджимает уплотнение кольцо-седло 29 к шару 21, замыкая тем самым контур (фиг 4, 5).The operation of the breakaway clutch in terms of fluid flow seals (without product) is carried out as follows: a group of
В открытом положении герметичность в первичном контуре уплотнений обеспечивается поджимом и прилеганием уплотнения шар-седло 27, расположенного в седле 28 к шару 21 за счет передачи силы от группы пружин 25, расположенных в отверстиях (углублениях) вспомогательного корпуса 30 концентрично оси перетока продукта через кольцо 26 и за счет возникновения силы из-за разности давлений на торцевых гранях кольца 26, благодаря выполненным зазорам между кольцом 26 и седлом 28 с одной стороны и кольцом 26 и вспомогательным корпусом 30 - с другой. При этом эффект возникновения разницы давления достигается за счет расположения уплотнительного элемента кольцо-седло 29, расположенного линейно между кольцом 26 и седлом 28 и диаметрально между вспомогательным корпусом 30 и седлом 28 таким образом, что площадь S1 заведомо меньше площади S2.In the open position, tightness in the primary circuit of the seals is ensured by pressing and fitting the ball-
Герметичность во вторичном контуре уплотнений при открытом положении разрывной муфты обеспечивается поджимом и прилеганием уплотнения шар-седло 27 расположенного в седле 28 к шару 21 за счет передачи силы от группы пружин 25, расположенных в отверстиях (углублениях) основного корпуса 20 концентрично оси перетока продукта через кольцо 26, благодаря выполненным зазорам между седлом 28 и основным корпусом 20 с одной стороны и седлом 28 и шаром 21 - с другой. При этом уплотнение кольцо-седло 29 расположено линейно между кольцом 26 седлом 28 и диаметрально между основным корпусом 20 и седлом 28, а форма торцевых поверхностей седла 28 выполнена таким образом, что площадь S3 сопоставима по размерам с площадью S4, в результате чего усилие поджима от давления продукта не образуется.Tightness in the secondary circuit of the seals in the open position of the bursting sleeve is ensured by pressing and fitting the ball-
При закрытии клапана разрывной муфты первичный контур уплотнений перекрытия потока текучей среды работает аналогично положению «Открыто». В случае утечки (разгерметизации) в первичном контуре уплотнений продукт проникает в полость муфты 23 (фиг. 6), давление продукта Р через выполненные зазоры между кольцом 26 и седлом 29 с одной стороны, и кольцом 26 и основным корпусом 20 - с другой, воздействует на торцевые поверхности кольца 26, при этом площадь S6 выполнена заведомо больше площади S5 (фиг. 7).When the breakaway valve is closed, the primary fluid shutoff seal circuit operates similarly to the "Open" position. In the event of a leak (depressurization) in the primary seal circuit, the product penetrates into the cavity of the coupling 23 (Fig. 6), the pressure of the product P through the gaps between the
При этом герметичность вторичного контура уплотнений обеспечивается поджимом и прилеганием уплотнения шар-седло 27 расположенного в седле 28 к шару 21 за счет передачи силы от группы пружин 25, расположенных в отверстиях (углублениях) основного корпуса 20 концентрично оси перетока продукта через кольцо 26 и усилием поджима, образующимся из-за разности давлений на торцевых гранях кольца 26 (фиг. 7).At the same time, the tightness of the secondary circuit of the seals is ensured by pressing and fitting the ball-
Это позволяет обеспечить двойной контур (барьер) защиты герметизации, когда один контур уплотнений дублирует функцию другого.This makes it possible to provide a double circuit (barrier) of sealing protection, when one seal circuit duplicates the function of another.
Во вторичном контуре уплотнений возможно исполнение уплотнения кольцо-седло 29, прилегающего к кольцу 26 со скосом (фиг. 8). В этом случае в открытом положении усилие давления за счет роста давления продукта на торцевую поверхность кольца превышает усилие от воздействия пружин на кольцо 26, что влечет за собой разгерметизация и образование зазора между седлом 28 и кольцом с уплотнением 29 и выравнивание давления в полости муфты 23. Это обеспечивает снятие нагрузки с шара 21 и его более плавное и не напряженное переключение в закрытое положение.In the secondary circuit of the seals, it is possible to perform the ring-
Сопрягаемые поверхности хомута 3 и шайбы 31 в месте их соединения выполнены в форме полусферы, что исключает заклинивание при разъединении (фиг. 9).The mating surfaces of the
В конструкции разрывной муфты возможен вариант использования привода 32 (гидроцилиндра), который соединен с вилкой 33 с гнездом цапфы 10 и устанавливается на стойке 34, которая закреплена на кронштейне 5 (фиг. 10).In the design of the breakaway clutch, it is possible to use the drive 32 (hydraulic cylinder), which is connected to the
Также возможна установка на кронштейне 5 датчика положения 35, который будет определять положение штока гидроцилиндра 27.It is also possible to install a
Таким образом, благодаря предлагаемому конструктивному решению разрывной муфты обеспечивается последовательная работа первичного и вторичного контуров уплотнений в закрытом положении, когда при потере герметичности первичного контура уплотнений срабатывает вторичный и в каждом клапане разрывной муфты обеспечивается надежная герметизация разрывной муфты, что позволяет разъединить трубопроводы, не теряя транспортируемого вещества и предотвращая его утечку во внешнюю среду, повышая таким образом надежность работы устройства. При этом при открытом проходном канале для потока текучей среды вторичный контур уплотнений обеспечивает возможность разгерметизации и выравнивания давления между пространством первичного и вторичного контуров уплотнений (полость муфты 23) и проходном канале для потока текучей среды (полость клапана 22) за счет превышения усилия группы пружин давлением текучей чреды, в результате чего снимается нагрузка на шар и происходит легкое и плавное вращательно перемещение, что позволяет увеличить ресурс работы устройства.Thus, thanks to the proposed design solution of the breakaway coupling, sequential operation of the primary and secondary seal circuits in the closed position is ensured, when, in the event of loss of tightness of the primary sealing circuit, the secondary one is activated and reliable sealing of the breakaway coupling is provided in each valve of the breakaway coupling, which makes it possible to disconnect the pipelines without losing the transported substance and prevent its leakage into the environment, thus increasing the reliability of the device. At the same time, with an open passage channel for fluid flow, the secondary seal circuit provides the possibility of depressurization and equalization of pressure between the space of the primary and secondary seal circuits (coupling cavity 23) and the passage channel for fluid flow (valve cavity 22) due to the pressure exceeding the force of the spring group fluid string, as a result of which the load on the ball is removed and there is an easy and smooth rotational movement, which allows to increase the service life of the device.
Claims (7)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2779683C1 true RU2779683C1 (en) | 2022-09-12 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2813001C1 (en) * | 2023-06-14 | 2024-02-06 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Сириус Инновационные Технологии" | Emergency release coupling |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4622997A (en) * | 1984-07-27 | 1986-11-18 | Bridon P.L.C. | Emergency release couplers |
JP2009185881A (en) * | 2008-02-05 | 2009-08-20 | Niigata Loading Systems Ltd | Emergency release device for fluid handling device |
JP2012184837A (en) * | 2011-03-08 | 2012-09-27 | Niigata Loading Systems Ltd | Emergency separation device for conduit pipe |
KR101649796B1 (en) * | 2014-09-26 | 2016-08-30 | 제일기술산업(주) | Emergency separation apparatus for fluid loading system |
WO2016182066A1 (en) * | 2015-05-13 | 2016-11-17 | 株式会社キッツ | Trunnion-type ball valve, sealing structure of valve, and packing for valve |
RU185643U1 (en) * | 2017-12-12 | 2018-12-13 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Пермнефтепродукт" | Burst coupling |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4622997A (en) * | 1984-07-27 | 1986-11-18 | Bridon P.L.C. | Emergency release couplers |
JP2009185881A (en) * | 2008-02-05 | 2009-08-20 | Niigata Loading Systems Ltd | Emergency release device for fluid handling device |
JP2012184837A (en) * | 2011-03-08 | 2012-09-27 | Niigata Loading Systems Ltd | Emergency separation device for conduit pipe |
KR101649796B1 (en) * | 2014-09-26 | 2016-08-30 | 제일기술산업(주) | Emergency separation apparatus for fluid loading system |
WO2016182066A1 (en) * | 2015-05-13 | 2016-11-17 | 株式会社キッツ | Trunnion-type ball valve, sealing structure of valve, and packing for valve |
RU185643U1 (en) * | 2017-12-12 | 2018-12-13 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Пермнефтепродукт" | Burst coupling |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2813001C1 (en) * | 2023-06-14 | 2024-02-06 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Сириус Инновационные Технологии" | Emergency release coupling |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4361165A (en) | Breakaway pipe coupling with automatically closed valves | |
US4281819A (en) | Balanced stem gate valve | |
US4622997A (en) | Emergency release couplers | |
US9140410B2 (en) | Isolating valve | |
CA2859230C (en) | Valve assembly | |
EP0842376B1 (en) | Dual pilot manifold assembly for a safety relief valve | |
US4434967A (en) | Valve self-relieving seats | |
US5265845A (en) | Cam-actuated split ball valve | |
US6202668B1 (en) | Valve with fire-resistant seal | |
AU2015212883A1 (en) | Connection device for connecting two fluid circuits | |
EP0528934B1 (en) | Arrangement in closing valves | |
RU2779683C1 (en) | Breaking clutch | |
EP3289252B1 (en) | Improved coupling and method thereof | |
US4515174A (en) | Gate valve with internal pressure relief means | |
US6543468B2 (en) | Instrument installation and method for testing imperviousness in a high pressure process | |
US4519416A (en) | Safety connection connecting a vessel containing a gas under pressure to a discharge system | |
GB2514996A (en) | Couplings and valves | |
RU2779806C1 (en) | Emergency disconnection drive coupling | |
WO2007056865A1 (en) | Valve assembly | |
RU2813001C1 (en) | Emergency release coupling | |
RU2771112C1 (en) | Safety apparatus | |
US11913557B2 (en) | Protection device for a fluid flow line, related installation and process | |
WO2023121508A1 (en) | Emergency release coupling | |
US6145807A (en) | By-pass stud with integral safety valve | |
EP1507112A1 (en) | Device for connecting two conduits with destruction means |