RU92481U1

RU92481U1 - DEVICE FOR LOCALIZING LEAKS OF A FLUID MEDIA THROUGH A SAFETY VALVE OF A TANK FOR STORING AND TRANSPORTING A LIQUEFIED GAS

Info

Publication number: RU92481U1
Application number: RU2009148594/22U
Authority: RU
Inventors: Валентин Викторович Дмитриев; Вадим Андреевич Агеев; Артур Рафаилович Булатов; Леонид Николаевич Архипов; Геннадий Алексеевич Дьяченко
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Газпромтранс"
Priority date: 2009-12-28
Filing date: 2009-12-28
Publication date: 2010-03-20

Abstract

Полезная модель предназначена для локализации утечек жидких сред через трубопроводную арматуру, расположенную на люке емкости, используемой для хранения и транспортировки сжиженного газа. Сущность усовершенствования состоит в том, что в устройстве для локализации утечек через предохранительный клапан емкости для хранения и транспортировки сжиженного газа, содержащем поджимаемый к поверхности емкости герметизирующий элемент, последний представляет собой колпак, выполненный в виде цилиндрического стакана, снабженного опорным фланцем с уплотнением. Колпак имеет сбросовый клапан в виде шарового крана, на выходном патрубке которого смонтирована предохранительная разрушающаяся мембрана. 2 з.п. ф-лы; 2 фиг. The utility model is intended for localization of leaks of liquid media through pipe fittings located on the hatch of the tank used for storage and transportation of liquefied gas. The essence of the improvement lies in the fact that in the device for localizing leaks through the safety valve of the tank for storing and transporting liquefied gas containing a sealing element pressed against the surface of the tank, the latter is a cap made in the form of a cylindrical glass equipped with a supporting flange with a seal. The cap has a relief valve in the form of a ball valve, on the outlet pipe of which a safety collapsing membrane is mounted. 2 s.p. f-ly; 2 of FIG.

Description

Полезная модель относится к промышленности, охватывающей широкий спектр производства и обработки текучих сред в жидкой или газообразной фазах. Более конкретно, полезная модель предназначена для локализации утечек указанных сред через трубопроводную арматуру, расположенную, преимущественно, на крышке люка емкости для хранения и транспортировки сжиженного газа.The utility model relates to industry, covering a wide range of production and processing of fluids in liquid or gaseous phases. More specifically, the utility model is intended to localize leaks of these media through pipe fittings, located mainly on the hatch of the tank for storage and transportation of liquefied gas.

Локализация утечек является весьма актуальной задачей во многих отраслях промышленности, которые могут быть представлены, например, предприятиями по производству электроэнергии на ТЭС, ГЭС и АЭС, нефтеперерабатывающими и нефтехимическими заводами, предприятиями по добыче нефти и газа, целлюлозно-бумажными комбинатами и т.д.Localization of leaks is a very urgent task in many industries, which can be represented, for example, by enterprises producing electricity at TPPs, hydroelectric power stations and nuclear power plants, oil refineries and petrochemical plants, oil and gas companies, pulp and paper mills, etc.

Основным назначением и одновременно преимуществом оперативной локализации утечек являются уменьшение загрязнения окружающей среды и экономия материалов и энергии.The main purpose and at the same time the advantage of the operational location of leaks is to reduce environmental pollution and save materials and energy.

Среди технических устройств, где наиболее часто происходят утечки текучих сред, следует назвать, в первую очередь, трубопроводную арматуру в виде кранов, вентилей и предохранительных клапанов.Among the technical devices where the most frequent leakage of fluids, it is necessary to name, first of all, pipe fittings in the form of taps, valves and safety valves.

Известно устройство для локализации утечек текучей среды, принятое авторами за прототип. Это устройство включает траверсу, представляющую собой балку коробчатого сечения, на концах которой смонтированы присоединительные захваты, выполненные в виде постоянных магнитов. Траверса несет на себе, по меньшей мере, один винтовой прижим, взаимодействующий с герметизирующим элементом. Последний представляет собой, преимущественно, жесткую металлическую пластину, под которую помещают, в зависимости от необходимости, прокладку из упруго-эластичного материала, обеспечивающую плотность прилегания к поверхности герметизируемого изделия и надежность герметизации собственно свища [www.tempmag.ru]. Описанное устройство прошло успешные испытания в производственных условиях при локализации утечек различного рода текучих сред, таких как воздух, газообразный хлор, вода, продукты нефтяного и химического производства, хранимых под значительным давлением в соответствующих емкостях.A device for locating fluid leaks, adopted by the authors as a prototype. This device includes a traverse, which is a box-section beam, at the ends of which are mounted clamps made in the form of permanent magnets. The traverse carries at least one screw clamp interacting with the sealing element. The latter is mainly a rigid metal plate, under which, depending on the need, a gasket of elastic material is placed, which ensures a tight fit to the surface of the product to be sealed and reliable sealing of the fistula itself [www.tempmag.ru]. The described device has been successfully tested in an industrial environment with the localization of leaks of various kinds of fluids, such as air, gaseous chlorine, water, oil and chemical products stored under significant pressure in appropriate containers.

Функциональные возможности устройства с магнитной фиксацией практически ограничиваются герметизацией свищей на плоских поверхностях, либо поверхностях со значительным радиусом кривизны, например, трубопровод большого диаметра. Что же касается локализации утечек через трубопроводную арматуру, расположенную на крышках люка цистерн [Цистерна для сжиженных газов по чертежу 1597.01.010.050, выпускаемая производственным объединением «Ждановтяжмаш» с 1978 года], составляющих значительный по количеству парк технических средств для транспортирования сжиженного газа, то устройство-прототип практически невозможно применить без изменения, касающегося конструкции герметизирующего элемента и позволяющего приспособить его к специфическим условиям транспортировки сжиженных газов в железнодорожных цистернах. Эта специфика заключается, прежде всего, в конструктивных особенностях трубопроводной арматуры, включающей, в том числе, и предохранительные клапаны, типичное устройство одного из видов которых наиболее часто используется на емкостях для транспортировки сжиженного газа. Этот предохранительный клапан 1597.16.240-1 выполнен в соответствии с ТУ У 29.1-32258888-573.2008 и содержит корпус 1 с фланцем 2, внутри которого расположен золотник 3, поджимаемый к седлу 4 с помощью регулируемой пружины 5. На корпусе 1 имеются отверстия 6, связывающие внутреннюю полость предохранительного клапана с окружающим пространством и прикрытые экраном 7.The functionality of the device with magnetic fixation is practically limited to sealing fistulas on flat surfaces, or surfaces with a significant radius of curvature, for example, a large-diameter pipeline. As for the localization of leaks through the pipe fittings located on the hatch covers of the tanks [Tank for liquefied gases according to drawing 1597.01.010.050, manufactured by the Zhdanovtyazhmash production association since 1978], which constitute a significant fleet of technical equipment for transporting liquefied gas, the device -prototype is practically impossible to apply without changing the design of the sealing element and allowing it to be adapted to the specific conditions of transportation of liquefied call in railway tanks. This specificity lies, first of all, in the design features of pipeline valves, including, inter alia, safety valves, a typical device of one of which types is most often used on tanks for transporting liquefied gas. This safety valve 1597.16.240-1 is made in accordance with TU U 29.1-32258888-573.2008 and contains a housing 1 with a flange 2, inside of which there is a spool 3, pressed against the seat 4 using an adjustable spring 5. There are holes 6 on the housing 1, connecting the internal cavity of the safety valve with the surrounding space and covered by a screen 7.

Как показывает практика, имеют место случаи отказов предохранительных клапанов по ряду причин. Несмотря на наличие экрана 7, во внутреннюю полость предохранительно клапана попадает пыль и влага, образующие грязь, которая оседает между золотником 3 и седлом 4, препятствуя их плотному прилеганию друг к другу и образуя, в конечном итоге, зазор, пусть даже незначительный, через который идет утечка сжиженного газа. Кроме того, грязь и пыль, попадая в зазоры направляющего стержня и втулки в верхней части предохранительного клапана, могут вызывать его заклинивание. В результате сила трения значительно ослабляет усилие пружины на золотник и клапан не запирается при давлении, на которое он рассчитан. Характер срабатывания предохранительного клапана таков, что имеет место динамическое взаимодействие между золотником и седлом, которое в условиях низких температур, характерных для процесса истечения сжиженного газа, ведет к снижению прочностных характеристик, используемых для золотника и седла металлов, и, как следствие, повышенному износу их контактирующих поверхностей. В этом состоит одна из причин утечек через предохранительный клапан.As practice shows, there are cases of failures of safety valves for a number of reasons. Despite the presence of the shield 7, dust and moisture enter the internal cavity of the safety valve, which forms dirt, which settles between the spool 3 and the seat 4, preventing them from snugly against each other and, ultimately, forming a gap, even if insignificant, through which there is a leak of liquefied gas. In addition, dirt and dust falling into the gaps of the guide rod and sleeve at the top of the safety valve can cause it to jam. As a result, the friction force significantly weakens the spring force on the spool and the valve does not lock at the pressure for which it is designed. The nature of the actuation of the safety valve is such that there is a dynamic interaction between the spool and the seat, which at low temperatures, typical for the process of outflow of liquefied gas, leads to a decrease in the strength characteristics used for the spool and seat of the metals, and, as a result, their increased wear contacting surfaces. This is one of the causes of leaks through the safety valve.

Перечисленные эксплуатационные факторы приводят к отказам предохранительных клапанов, вызывающим утечку сжиженного газа через золотник. Локализация такой утечки и выполнение различных действий с аварийной емкостью, например, транспортировка к месту слива ее содержимого, требует соблюдения условия, при котором устройство для локализации утечки само будет обладать функцией предохранения от повышения давления в емкости сверх допустимого, то есть функцией предохранительного клапана.The listed operational factors lead to failures of safety valves causing leakage of liquefied gas through the spool. The localization of such a leak and the performance of various actions with the emergency tank, for example, transportation to the place of discharge of its contents, requires that the device for localizing the leak itself has the function of protecting against increased pressure in the tank above the permissible one, i.e. the function of a safety valve.

Таким образом, задачей полезной модели является локализация утечек сжиженного газа через предохранительный клапан и обеспечение при этом защиты от повышения давления в емкости сверх допустимого.Thus, the objective of the utility model is to localize leaks of liquefied gas through a safety valve and at the same time provide protection against increased pressure in the tank in excess of the permissible value.

Поставленная задача решается за счет того, что устройство для локализации утечек через предохранительный клапан емкости для хранения и транспортировки сжиженного газа выполнено в виде поджимаемого к поверхности емкости герметизирующего элемента, представляющего собой колпак, снабженный предохранительной разрушающейся мембраной. Колпак имеет цилиндрическую форму и снабжен опорным фланцем с уплотнением. Решению поставленной задачи способствует и то, что колпак снабжен сбросовым клапаном, на выходном патрубке которого смонтирована предохранительная разрушающаяся мембрана.The problem is solved due to the fact that the device for localizing leaks through the safety valve of the tank for storing and transporting liquefied gas is made in the form of a sealing element pressed against the surface of the tank, which is a cap equipped with a safety collapsing membrane. The cap has a cylindrical shape and is equipped with a support flange with a seal. The task is also facilitated by the fact that the cap is equipped with a relief valve, on the outlet of which a safety collapsing membrane is mounted.

На чертежах, прилагаемых к описанию полезной модели, даны следующие изображения:In the drawings attached to the description of the utility model, the following images are given:

- на фиг.1 - общий вид предохранительного клапана 1597.16.240-1 по ТУ У 29.1-32258888.573.2008;- figure 1 is a General view of the safety valve 1597.16.240-1 according to TU U 29.1-32258888.573.2008;

- на фиг.2 - общий вид предлагаемой конструкции герметизирующего элемента.- figure 2 is a General view of the proposed design of the sealing element.

Герметизирующий элемент устройства для локализации утечек через предохранительный клапан представляет собой колпак, выполненный в виде цилиндрического стакана 8 с опорным фланцем 9, снабженным уплотнителем 10. Колпак опирается на поверхность емкости 11. В днищевой части 12 стакана 8 установлен шаровой кран 13, снабженный рукояткой 14. На свободном патрубке 15 шарового крана 13 смонтирован мембранный узел, включающий в себя предохранительную разрушающуюся мембрану 16, которая зажата между двумя фланцами 17 и 18, связанными между собой с помощью болтового соединения. Нижний фланец 18 посредством резьбового соединения соединен с патрубком 15. В этом соединении предусмотрен уплотнитель (на чертеже не показан).The sealing element of the device for locating leaks through the safety valve is a cap made in the form of a cylindrical cup 8 with a support flange 9 provided with a seal 10. The cap rests on the surface of the tank 11. A ball valve 13 is provided with a handle 14 in the bottom part 12 of the cup 8. A membrane assembly is mounted on a free branch pipe 15 of a ball valve 13, which includes a collapsing safety membrane 16, which is sandwiched between two flanges 17 and 18, connected by bolts merchandise connection. The lower flange 18 is threadedly connected to the nozzle 15. A sealant is provided in this connection (not shown in the drawing).

Используют устройство для локализации утечек через предохранительный клапан следующим образом.Use a device to locate leaks through a safety valve as follows.

На опорный фланец 9 наносят быстротвердеющее герметизирующее вещество, и стакан 8 устанавливают на поверхности емкости 11 так, чтобы предохранительный клапан оказался внутри стакана 8. При этом рукоятка 14 шарового крана 13 находится в положении «открыто», а нижний фланец 11 установлен на патрубке 13. Затем стакан 8 поджимают к поверхности емкости 11 с помощью винтового прижима (на чертеже не показан) устройства-прототипа. Далее, рукоятку 14 ставят в положение «закрыто» и устанавливают мембранный узел, обеспечивая при этом герметичность с помощью эластичной прокладки или герметизирующего вещества. После этого рукоятку 14 ставят в положение «открыто». Если при выполнении работ по устранению аварийной ситуации или при транспортировке емкости произошло повышение давления и сработало мембранное устройство, то после снижения давления до нормального утечка среды перекрывается с помощью шарового крана 13.A quick-hardening sealing substance is applied to the support flange 9, and the cup 8 is mounted on the surface of the container 11 so that the safety valve is inside the cup 8. At the same time, the handle 14 of the ball valve 13 is in the “open” position, and the lower flange 11 is mounted on the nozzle 13. Then the glass 8 is pressed to the surface of the tank 11 using a screw clamp (not shown) of the prototype device. Further, the handle 14 is placed in the “closed” position and the membrane unit is installed, while ensuring tightness with an elastic pad or sealant. After that, the handle 14 is placed in the "open" position. If during the work to eliminate the emergency situation or during transportation of the tank there was an increase in pressure and the membrane device worked, then after reducing the pressure to normal, the medium leak is shut off using a ball valve 13.

При необходимости удаления колпака с предохранительного клапана, рукояткой 14 перекрывают шаровой кран 13, снимают мембранный узел, затем открывают кран, сбрасывая возможное давление в полости стакана 8, и снимают воздействие на стакан 8 со стороны винтового прижима.If it is necessary to remove the cap from the safety valve, handle 14 shut off the ball valve 13, remove the membrane unit, then open the valve, relieving the possible pressure in the cavity of the glass 8, and remove the impact on the glass 8 from the screw clamp.

Опытные образцы предлагаемого устройства изготовлены и испытаны в производственных условиях. Полученные результаты подтверждают прогнозируемую надежность и эксплуатационную эффективность заявляемой полезной модели.Prototypes of the proposed device are made and tested in a production environment. The results obtained confirm the predicted reliability and operational efficiency of the claimed utility model.

Claims

1. Device for locating leaks through the safety valve of a container for storing and transporting liquefied gas, made in the form of a sealing element, pressed against the surface of the container, characterized in that the sealing element is made in the form of a cap equipped with a safety collapsing membrane.

2. The device according to claim 1, characterized in that the cap is made in the form of a cylindrical glass equipped with a support flange with a seal.

3. The device according to claim 1, characterized in that the cap is equipped with a relief valve in the form of a ball valve, on the outlet of which a safety collapsible membrane is mounted.