Способ диагностирования герметичности затвора трубопроводной арматуры (клиновой задвижки) и устройство для его осуществления



Способ диагностирования герметичности затвора трубопроводной арматуры (клиновой задвижки) и устройство для его осуществления
Способ диагностирования герметичности затвора трубопроводной арматуры (клиновой задвижки) и устройство для его осуществления
Способ диагностирования герметичности затвора трубопроводной арматуры (клиновой задвижки) и устройство для его осуществления

 


Владельцы патента RU 2518798:

Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "ГАКС-АРМСЕРВИС" (RU)

Предлагаемые изобретения относятся к арматуростроению и предназначены для определения герметичности затвора клиновой задвижки без демонтажа ее из трубопровода. Определение состояния клиновой задвижки заключается в проверке соответствия параметра требованиям технической документации (ТУ, паспорт) завода-изготовителя. В качестве диагностируемого (контролируемого) параметра использована шероховатость уплотнительных поверхностей седел в затворе задвижки, имеющих функциональную связь с герметичностью. Клиновая задвижка с устройством для диагностирования герметичности затвора без демонтажа ее из трубопровода содержит корпус, крышку, клин, седла в затворе с уплотнительными поверхностями с контролируемыми параметрами шероховатости, сливную пробку. Устройство снабжено образцом, соединенным жестко с пробкой, выступающим либо над седлами в проходе корпуса задвижки, либо над внутренней поверхностью трубопровода, обращенным плоской контролируемой поверхностью навстречу потоку среды, протекающей через проход в корпусе задвижки в период ее диагностирования. Изобретение направлено на ускорение процесса диагностирования задвижки за счет приспособления ее к проведению диагностического контроля без демонтажа ее из трубопровода. 2 н.п. ф-лы,3 ил.

 

Предлагаемые изобретения относятся к области машиностроения - арматуростроению и предназначены для определения состояния запорной трубопроводной арматуры - клиновой задвижки, ее важнейшего параметра - герметичности затвора без демонтажа ее из трубопровода.

Определение состояния запорной арматуры заключается в проверке соответствия параметра требованиям технической документации (ТУ, паспорт) завода-изготовителя. Нарушение норм герметичности в затворе задвижки может привести к потерям в потоках, ухудшать ее функциональность в качестве запорной трубопроводной арматуры.

Известно устройство для диагностирования электроприводной клиновой задвижки без демонтажа ее из трубопровода (см. Япония, заявка №2000065246 (А), М. кл. F16K 31/04, F16K 37/00, опубликована 03 марта 2000 года).

Устройство предназначено для измерения фактической нагрузки, передаваемой запирающему элементу (клину) от электропривода через шпиндель, в частности, когда проход в корпусе задвижки перекрыт запирающим элементом. Герметичность в затворе определяют косвенным путем - через усилие, передаваемое от электропривода запирающему элементу через шпиндель.

Недостаток устройства заключается в неудовлетворительной точности диагностирования герметичности в затворе, которая объясняется использованием функциональной модели и получением результатов диагностирования аналитическим путем.

Известна другая электроприводная клиновая задвижка, в которой измерение нагрузки, передаваемой от электропривода через шпиндель к запирающему элементу (клину), осуществляют в соответствии с известным способом и устройством (см. патент США №4570903, М. кл. F16K 37/00, НКИ 251-129.12, опубликован 18 февраля 1986 года).

С помощью устройства измеряют фактическую нагрузку, передаваемую через шпиндель от электропривода к запирающему элементу (клину). Значение герметичности определяют аналитическим путем с использованием функциональной модели без демонтажа задвижки из трубопровода.

Недостаток способа и устройства заключается в том, что с помощью функциональной модели не всегда можно определить аналитическим путем причины нарушения герметичности в затворе, в частности, когда имеют место отклонения по геометрическим и структурным параметрам в уплотнительных элементах, а также дефекты, приводящие к нарушению функции запорной трубопроводной арматуры: заклинивание; разрушение и деформация деталей в затворе.

Последние способ и устройство по патенту США №4570903 по технической сущности и своему назначению являются наиболее близкими к заявляемым способу и устройству.

В заявляемом объекте данные о состоянии уплотнительных поверхностей в затворе клиновой задвижки определяют по их фактическому состоянию без демонтажа задвижки из трубопровода, что практически невозможно без нарушения технологического процесса ее эксплуатации.

Задачей предлагаемых изобретений (способа и устройства) является ускорение процесса диагностирования задвижки за счет приспособления ее к проведению диагностического контроля, направленное в конечном итоге на сокращение ремонтного цикла эксплуатируемой запорной трубопроводной арматуры и увеличение межремонтного периода.

Поставленная задача в предлагаемой клиновой задвижке с устройством для диагностирования герметичности затвора без демонтажа ее из трубопровода, содержащей корпус, крышку, запирающий элемент (клин), седла в затворе с уплотнительными поверхностями с контролируемыми параметрами шероховатости, сливную пробку, решается тем, что устройство снабжено образцом, соединенным жестко с пробкой, выступающим либо над седлами в проход корпуса задвижки, обращенным плоской контролируемой поверхностью навстречу потоку среды, либо над внутренней поверхностью трубопровода, обращенным плоской контролируемой поверхностью навстречу потоку среды, протекающей через проход в корпусе задвижки в период ее диагностирования.

Наличие сливной пробки с закрепленным на ней образцом позволило приспособить ее (пробку) к проведению диагностируемого контроля без демонтажа задвижки из трубопровода. После завершения периода диагностирования сбрасывают давление в трубопроводе, на котором установлена диагностируемая задвижка, извлекают пробку с образцом, а сливное отверстие закрывают другой пробкой. После этого осуществляют контроль поверхности образца и делают заключение об износе уплотнительных поверхностей в затворе задвижки.

Поставленная задача решается в предлагаемом способе диагностирования герметичности затвора запорной клиновой задвижки, при котором измеряют параметры шероховатости уплотнительных поверхностей на седлах в затворе без демонтажа ее из трубопровода и сравнивают параметры шероховатости с нормативной величиной шероховатости уплотнительных поверхностей седел в затворе этой арматуры. Полость диагностируемой задвижки освобождают от рабочей (испытательной) среды и давления, устанавливают и закрепляют либо между седлами в проходе корпуса задвижки, либо в стенке трубопровода, в его внутренней полости образец с адекватными параметрами шероховатости и марки материала его контролируемых поверхностей подвергают воздействию потока среды под избыточным давлением во временном интервале, после чего образец извлекают, сравнивают параметры на его контролируемых поверхностях с нормативной величиной параметров шероховатости этой запорной трубопроводной арматуры и производят регистрацию и индикацию разности этих величин.

Использование сменного образца в процессе диагностирования клиновой задвижки позволило приспособить ее к проведению диагностируемого контроля без демонтажа ее с трубопровода.

Технический результат для предлагаемых способа и клиновой задвижки с устройством заключается в ускорении процесса диагностирования герметичности затвора клиновой задвижки без демонтажа ее из трубопровода за счет использования сменного образца и быстрой регистрации измерений автоматически в аналоговом режиме с одновременной выдачей результатов о герметичности.

Ускорение диагностирования направлено на сокращение затрат на ремонт запорной трубопроводной арматуры, на сокращение ремонтного цикла и увеличение межремонтного периода эксплуатируемой трубопроводной арматуры.

На приведенных чертежах иллюстрируется в качестве примера реализация предлагаемых изобретений «Способ диагностирования герметичности затвора клиновой задвижки и клиновая задвижка с устройством для его осуществления», подтверждающие возможность промышленного применения их при использовании всей совокупности признаков, где:

на фиг.1 - клиновая задвижка;

на фиг.2 - выносной элемент I узла крепления образцов;

на фиг.3 - образцы в разобранном виде.

В качестве диагностируемого (контролируемого) параметра в заявляемых способе и клиновой задвижке с устройством использована шероховатость уплотнительных поверхностей седел в затворе задвижки и возможность ее контроля в процессе диагностирования задвижки без демонтажа ее из трубопровода. В процессе диагностирования запорной клиновой задвижки используют следующие (контролируемые) параметры шероховатости уплотнительных поверхностей седел в затворе Ra, Rmax, Sm,

где Ra - среднее арифметическое значение отклонений профиля в пределах базовой длины, мм;

Rmax - наибольшая высота неровностей, мкм;

Sm - среднее арифметическое значение шага неровностей профиля в пределах базовой длины, мм. Перечень параметров шероховатости может быть расширен.

Электроприводная клиновая задвижка (см. фиг.1) содержит корпус 1 с присоединительными патрубками 2, 3. С корпусом 1 соединена герметично крышка 4 с образованием полости «a». Между уплотнительными элементами 5 на седлах в корпусе 1 (проход в корпусе приоткрыт) установлен запирающий элемент (клин) 6, соединенный с электроприводом 7 через шпиндель 8. Подвижный запирающий элемент 6 в совокупности с уплотнительными элементами 5 образуют затвор. Задвижка установлена на трубопроводе (не показан) и соединена с ним герметично концами патрубков 2, 3.

В нижней части корпуса 1, в его стенке против запирающего элемента 6 выполнено резьбовое отверстие, в котором установлена сливная пробка 9 с глухим цилиндрическим отверстием, обращенным к запирающему элементу 6. В отверстии жестко установлен комбинированный образец, выполненный из двух полуцилиндрических элементов 10 и 11. Плоскими поверхностями «b» и «b1» элементы 10 и 11 сопряжены друг с другом с образованием цилиндрической поверхности для сопряжения ее с цилиндрической поверхностью отверстия в пробке 9 таким образом, чтобы другие поверхности «c» и «d» на образце 10 были расположены выше уровня нижней части уплотнительных поверхностей 5 на седлах в корпусе 1. Это необходимо для беспрепятственного воздействия потока протекающей среды на поверхности «c» и «d» образца 10 при открытом проходе в корпусе 1 задвижки. Сливная пробка 9 с образцами 10 и 11 может быть установлена в стенке трубопровода, выступающей над ее внутренней поверхностью.

Плоские поверхности «b», «b1», «c», «d» на образцах 10, 11, предназначены для моделирования уплотнения в затворе, измеряются и аттестуются совокупностью параметров шероховатости до сборки. Данные аттестации заносят в базу данных.

Параметры шероховатости на устанавливаемые в корпус диагностируемой задвижки образцы 10, 11 соответствуют параметрам уплотнительных поверхностей на седлах в затворе задвижки. Материал образцов, в особенности на их плоских поверхностях, подвергаемых воздействию потока среды, протекающей через открытый проход в задвижке, соответствует материалу, наплавленному на уплотнительные поверхности седел в затворе.

Устройство работает следующим образом. Образцы 10, 11 устанавливают в глухое отверстие сливной пробки 9, как это изображено на фиг.2, после чего пробку 9 ввертывают в резьбовое отверстие в стенке корпуса 1 против запирающего элемента 6. Среда в корпусе отсутствует. Образцы 10, 11 устанавливают таким образом, чтобы плоская поверхность «c» на образце 10 была обращена навстречу потоку, протекающему через задвижку, и находилась в зоне отверстия, в ее проходе, после чего по трубопроводу через испытываемую задвижку подают под определенным давлением среду и приоткрывают проход, поднимая запирающий элемент 6 (см. фиг.1). Образцы 10, 11 в потоке среды выдерживают определенный период времени, например, соответствующий межремонтному циклу, после чего производят аттестацию их функциональных поверхностей по параметрам Ra, Rmax, Sm и сравнивают с исходным состоянием образцов. Если износ образца превышает нормативную величину, то диагностируемую задвижку отправляют в ремонт. В противном случае задвижку признают годной к эксплуатации.

Предлагаемый способ диагностирования герметичности затвора запорной трубопроводной арматуры (электроприводной клиновой задвижки) направлен прежде всего на приспособление объекта к диагностированию (контролепригодности) без демонтажа его из трубопровода.

Для этого в качестве диагностического (контролируемого) параметра в заявленном способе использована шероховатость уплотнительных поверхностей седел в затворе задвижки, ее параметры Ra, Rmax, Sm. Для осуществления контроля этих параметров в процессе диагностирования задвижки без демонтажа ее из трубопровода освобождают от рабочей среды и давления полость диагностируемой задвижки, устанавливают между седлами с уплотнительными элементами 5 в проходе корпуса 1 образец 10 с адекватными параметрами шероховатости и материалом и закрепляют его в глухом отверстии сливной пробки 9 при помощи образца 11 (см. чертеж фиг.2). После этого подвергают его воздействию в потоке среды под избыточным давлением во временном интервале. По окончании временного цикла сбрасывают давление среды в корпусе 1 задвижки, извлекают из корпуса 1 пробку 9 с образцом 10, замеряют параметры шероховатости на его поверхности «c» и «d», сравнивают их с нормативной величиной параметров шероховатости этой задвижки и производят регистрацию и индикацию разности этих величин. Если износ поверхности «c» и «d» образца 10 превышает нормативную величину, то диагностируемую задвижку отправляют в ремонт. В противном случае задвижку признают годной к эксплуатации.

Перечень позиций к заявке на предлагаемые изобретения «Способ диагностирования герметичности затвора трубопроводной арматуры (клиновой задвижки) и устройство для его осуществления»

1 - корпус

2 - патрубок

3 - патрубок

4 - крышка

5 - элемент уплотнительный

6 - элемент запирающий (клин)

7 - электропривод

8 - шпиндель

9 - пробка сливная

10 - образец длинный

11 - образец короткий

«а» - полость в корпусе задвижки

«b» - плоская поверхность образца 11

«b1» - плоская поверхность образца 10

«с», «d» - плоские поверхности образца 10

1. Клиновая задвижка с устройством для диагностирования герметичности затвора без демонтажа ее из трубопровода, содержащая корпус, крышку, клин, седла в затворе с уплотнительными поверхностями с контролируемыми параметрами шероховатости, сливную пробку, отличающаяся тем, что устройство снабжено образцом, соединенным жестко с пробкой, выступающим либо над седлами в проходе корпуса задвижки, либо над внутренней поверхностью трубопровода, обращенным плоской контролируемой поверхностью навстречу потоку среды, протекающей через проход в корпусе задвижки в период ее диагностирования.

2. Способ диагностирования герметичности клиновой задвижки, при котором измеряют параметры шероховатости уплотнительных поверхностей на седлах в затворе без демонтажа ее с трубопровода и сравнивают измеренные параметры шероховатости с нормативной величиной шероховатости уплотнительных поверхностей седел в затворе этой арматуры, отличающийся тем, что полость диагностируемой трубопроводной арматуры освобождают от испытательной среды и давления, устанавливают и закрепляют либо между седлами в проходе корпуса задвижки, либо в стенке трубопровода, в его внутренней полости образец с адекватными параметрами шероховатости и марки материала его контролируемых поверхностей подвергают воздействию потока среды под избыточным давлением во временном интервале, после чего образец извлекают, сравнивают параметры шероховатости на его контролируемых поверхностях с нормативной величиной параметров шероховатости этой клиновой задвижки и производят регистрацию и индикацию разности этих величин.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к испытательной технике, и может быть использовано при диагностике гидросистем как в процессе их эксплуатации, так и в стационарных условиях отдельных диагностируемых элементов.

Способ и устройство детектирования течения жидкости, в частности воды, в потребляющей установке, содержащей по меньшей мере одно средство (3) открытия/закрытия для подачи жидкости, причем эта установка запитывается через входной трубопровод (2), оборудованный электроклапаном (5), датчиком (6) давления, размещенным перед электроклапаном, и датчиком (7) давления, размещенным за электроклапаном.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано при испытании на герметичность затворов запорных арматур, установленных на линейной части эксплуатируемого магистрального нефтепровода.

Изобретение относится к области испытательной техники и направлено на повышение производительности испытаний труб на герметичность путем ускорения выпуска воздуха из трубы в процессе испытаний, что обеспечивается за счет того, что трубу зажимают оправками по обоим ее торцам, центрируют и уплотняют, после чего осуществляют заполнение трубы водой в два этапа, при этом на первом этапе осуществляют заполнение трубы водой через отверстие в одной из оправок не ниже уровня перекрытия этого отверстия, но ниже отверстия для выпуска воздуха из трубы в другой оправке.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано при испытании затворов запорных арматур нефтепроводов на герметичность. .

Изобретение относится к области испытательной техники и направлено на уменьшение времени и трудоемкости испытаний трубопроводного участка, что позволит сократить затраты на его строительство, реконструкцию и ремонт.
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может найти применение при опрессовке колонны насосно-компрессорных труб (НКТ). .

Изобретение относится к измерению потребления (расхода) текучей среды оборудованием для управления процессом и, более конкретно, к определению количества питающей текучей среды, расходуемой конкретными приборами в составе системы управления или всей цепью управления процессом.

Настоящее изобретение относится к управляемому клапанному механизму для теплообменника, в частности для радиатора. Управляемое клапанное средство содержит затвор клапана, управляющий расходом текучего теплоносителя через теплообменник и приводимый в действие приводом.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и может быть использовано в конструкции регулирующих клапанов в химической, энергетической и других отраслях. Клапан регулирующий, содержащий корпус, с закрепленной на нем стойкой, в которой в верхнем торце выполнены отверстия, расположенные параллельно плоскости вращения рукоятки, регулирующий орган, который имеет возможность вертикального перемещения со штоком внутри корпуса, рукоятку, втулку ходовую, указатель положения регулирующего органа, узел фиксации регулирующего органа, ограничитель хода регулирующего органа.

Предложен индикатор (24) разрыва для использования в сборке (12) разрывного диска. Индикатор (24) разрыва содержит не проводящий электричество материал, имеющий наружную кольцевую часть (66) и внутреннюю секцию (68), присоединенную к наружной части парой перемычек (70, 72).

В способе и устройстве в соответствии с изобретением учитывают точку в процессе, когда отслеживают состояние и рабочую характеристику распределительного клапана.

Заявленные способ и система идентифицируют ошибки и/или износ компонентов управляющего клапана. Система может использовать различные комбинации датчиков для обеспечения необходимых данных для вычисления целостности компонента, характеристики которого отклоняются от нормальных.

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для автоматической сигнализации о засоренности фильтра в трубопроводной арматуре. .

Изобретение относится к клапанным устройствам, содержащим клапан для управления потоком текучей среды, используемой для нагрева или охлаждения и проходящей через теплообменник, приводной механизм для приведения в действие указанного клапана, управляющее устройство для управления указанным приводным механизмом, первый температурный датчик, подключенный к указанному управляющему устройству, и второй температурный датчик, подключенный к указанному управляющему устройству, причем тепловое сопротивление между первым температурным датчиком и клапаном больше, чем тепловое сопротивление между вторым температурным датчиком и клапаном.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к арматуростроению, и может быть использовано в технологических трубопроводах для управления проводимой средой. Узел затвора клиновой задвижки содержит корпус с входным и выходным патрубками с обращенными друг к другу расточками, в которых установлены загерметизированные и закрепленные относительно корпуса седла, взаимодействующие с ответными уплотнительными полями дисков, управляемых посредством выступов с криволинейной поверхностью, размещенных в отверстии обоймы, соединенной со шпинделем.
Наверх