Затвор концевой байонетный и блокировочный узел такого затвора

Группа изобретений относится к закрывающим элементам для сосудов высокого давления, а именно к байонетным концевым затворам, широко используемым в нефтегазовой промышленности, в том числе на концевых и тупиковых участках трубопроводов, на камерах запуска и приема очистных снарядов, люк-лазах. Предлагается затвор концевой байонетный, который состоит из корпуса и крышки, на которых выполнены элементы байонетного соединения. Крышка установлена с возможностью поворота вокруг своей оси на откидном рычаге. На крышке установлен блокировочный узел, состоящий из подвижной рукоятки, блокирующей вращение крышки в сторону открытия и связанной с краном сброса давления, и блокиратора, содержащего шток, который блокирует движение рукоятки при наличии давления во внутренней полости затвора. Предлагается также сам блокировочный узел в качестве самостоятельного устройства. Технический результат, достигаемый при использовании предлагаемых изобретений, заключается в повышении безопасности затвора концевого байонетного за счет применения блокиратора. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Группа изобретений относится к закрывающим элементам для сосудов высокого давления, а именно к байонетным концевым затворам, широко используемым в нефтегазовой промышленности, в том числе на концевых и тупиковых участках трубопроводов, на камерах запуска и приема очистных снарядов, люк-лазах.

Известен затвор концевой байонетный, который содержит полый корпус и крышку, выполненные с элементами байонетного соединения, включающего выступы на крышке, охватываемые выполненными идентичными пазами на корпусе. Элементы байонетного соединения состоят, по меньшей мере, из двух равных по ширине ступеней, при этом расстояние между выступами на крышке и пазами на корпусе соответствует ширине ступени. Крышка закреплена на откидном рычаге поворотной опоры в подшипниковом узле в стакане, размещенном на крышке, и установлена с возможностью поворота на оси подшипникового узла. Механизм перемещения крышки по оси и по окружности выполнен в виде ключа-шестерни, узел блокировки поворота крышки относительно корпуса состоит из поршня, уплотнителя и пружины (по патенту RU170458, МПК F16J 13/16, опубл. 25.04.17).

Недостатком данного решения является то, что узел блокировки содержит только одну ступень защиты. Это не обеспечивает должный уровень безопасности.

Известен затвор концевой, который содержит полый корпус и откидную крышку. Поджатие крышки к корпусу осуществляется с помощью байонетного соединения, контактные поверхности которого выполнены по винтовой линии. Крышка закреплена на откидном рычаге, на шаровой опоре. Поворот крышки вокруг оси происходит за счет взаимодействия съемного ключа-шестерни, устанавливаемого на закрепленные на корпусе оси. Ключ-шестерня взаимодействует с зубчатым сектором, закрепленным на крышке, и имеет два рабочих участка, обеспечивающих поворот крышки в два этапа. Блокировка поворота крышки осуществляется с помощью фиксатора, приводимого в действие через систему рычагов от рукоятки расположенного на корпусе выпускного крана. Герметичность обеспечивается уплотнителем, расположенным в канавке корпуса (по патенту RU2418218, МПК F16J 13/16, F16K 1/16, В08В 9/02, опубл. 10.05.11).

Также известен затвор концевой байонетный, который включает составной полый корпус из неподвижной и вращающейся частей, соединенных многозаходной прямоугольной резьбой, крышку, закрепленную на откидном рычаге и имеющую возможность поворачиваться на оси подшипникового узла, перпендикулярной плоскости крышки, а также возможность откидываться вместе с указанным рычагом посредством подшипникового узла на кронштейне, установленном на корпусе, запорное устройство, выполненное в виде байонетного соединения. На неподвижной части корпуса закреплена стопорная планка, на которой установлен предохранительный узел, состоящий из рукоятки с эксцентриком, связанной посредством тяги со стопором, а посредством вала связанной с запорным элементом выпускного крана, соединенного патрубком с полостью под крышкой затвора, причем стопор имеет возможность входа и выхода из стопорного паза на вращающейся части корпуса, на которой также выполнены угловые упоры для предотвращения отворачивания вращающейся части корпуса от его неподвижной части (по патенту RU2621127, МПК F16J 13/20, опубл. 31.05.17).

Недостатком этих двух решений является отсутствие блокировки рукоятки при наличии давления внутри.

Наиболее близким техническим решением является затвор байонетный, который включает полый корпус и крышку с элементами байонетного соединения с возможностью поворота на оси подшипникового узла, уплотнительные элементы, устройство сброса давления внутри системы и блокировки поворота крышки относительно корпуса, механизм перемещения крышки по оси и по окружности. Крышка закреплена на откидном рычаге поворотной опоры в радиально-упорном подшипнике в стакане, установленном на крышке; уплотнительные элементы установлены в кольцевые пазы крышки; механизм перемещения крышки по оси и по окружности выполнен в виде вилки, жестко закрепленной на крышке затвора, и ходового винта, закрепленного на опорах на корпусе затвора с установленными на нем траверсой с бобышкой и ходовой гайкой, устройство сброса давления и блокировки поворота крышки относительно корпуса выполнено в виде стопора, один конец которого введен через стенку корпуса в один из пазов, а второй конец закреплен посредством кронштейна на винте со штурвалом, установленным в канале сброса давления в стенке корпуса, при этом канал оканчивается втулкой с коническим отверстием, а торец винта - коническим наконечником (по патенту RU2546142, МПК F16J 13/20, опубл. 10.04.15).

Недостатком данного решения является неудобство разблокировки крышки, связанное с необходимостью откручивания винта со штурвалом.

Технический результат, достигаемый при использовании предлагаемого изобретения, заключается в повышении безопасности затвора концевого байонетного за счет применения блокиратора.

Указанный технический результат достигается тем, что затвор концевой байонетный состоит из корпуса и крышки, на которых выполнены элементы байонетного соединения, крышка установлена с возможностью поворота вокруг своей оси на откидном рычаге, и отличается тем, что на крышке установлен блокировочный узел, состоящий из подвижной рукоятки, блокирующей вращение крышки в сторону открытия и связанной с краном сброса давления, и блокиратора, содержащего шток, который блокирует движение рукоятки при наличии давления во внутренней полости затвора.

В качестве отдельного изобретения предлагается также блокировочный узел затвора концевого байонетного, состоящий из подвижной рукоятки для блокирования вращения крышки в сторону открытия, связанной с краном сброса давления, и блокиратора, содержащего шток для блокирования движения рукоятки при наличии давления во внутренней полости затвора.

Кроме того, кран сброса давления может быть шаровым.

Кроме того, подвижная рукоятка в закрытом положении может упираться в паз байонетного соединения на корпусе.

Кроме того, подвижная рукоятка в закрытом положении может упираться в выступ на корпусе.

Предлагаемое изобретение поясняется следующими чертежами:

Фиг. 1 - затвор концевой байонетный;

Фиг. 2 - блокировочный узел, с упором подвижной рукоятки в выступ;

Фиг. 3 - блокировочный узел, с упором подвижной рукоятки в паз.

Затвор концевой байонетный (фиг. 1) состоит из корпуса 1 и крышки 2, на которых выполнены элементы байонетного соединения: пазы 3 на корпусе 1 и выступы 4 на крышке 2. Крышка 2 установлена в подшипниковом узле 5 с возможностью поворота вокруг своей оси на откидном рычаге 6. На крышке установлен блокировочный узел 7.

Блокировочный узел 7 (фиг. 2) состоит из подвижной рукоятки 8, крана сброса давления 9, блокиратора 10 со штоком (на фиг. не показан) и выступа 11, в который упирается рукоятка 8 при закрытом положении крышки. По варианту исполнения рукоятка также может упираться в торец паза 3 (фиг. 3).

Применение.

Для закрытия затвора крышка 2 с помощью откидного рычага 6 прижимается к корпусу 1, при этом выступы 4 входят в пазы 3. Контактные поверхности байонетного соединения выполнены по винтовой линии, соответствующей многозаходной прямоугольной резьбе. При повороте крышки 2 происходит ее осевое перемещение, закрывается зазор между крышкой 2 и корпусом 1 и сжимается уплотнитель (на фиг. не показан). Рукоятка 8 поворачивается до конца так, чтобы, упираясь в выступ 11 или в другом варианте исполнения в торец паза 3, блокировать поворот крышки 2 на открытие. При этом кран сброса давления 9 закрывается, а блокиратор 10 фиксирует штоком (на фиг. не показан) рукоятку 8 в блокирующем положении.

Для открытия затвора необходимо убедиться в отсутствии давления внутри. При отсутствии давления блокиратор 10 перестает фиксировать рукоятку 8. Рукоятку 8 можно повернуть и тем самым разблокировать крышку 2. Одновременно с этим открывается кран сброса давления 9, который гарантированно стравливает возможное остаточное давление. Далее крышка 2 поворачивается в подшипниковом узле 5 на открытие.

За счет применения блокировочного узла удается осуществить трехступенчатую систему безопасности, предотвращающую открытие затвора при наличии давления внутри него.

Таким образом, решения, используемые в изобретении, позволяют повысить безопасность затвора концевого байонетного и тем самым способствуют достижению технического результата.

1. Затвор концевой байонетный, состоящий из корпуса и крышки, на которых выполнены элементы байонетного соединения, крышка установлена с возможностью поворота вокруг своей оси на откидном рычаге, и отличающийся тем, что на крышке установлен блокировочный узел, состоящий из подвижной рукоятки, блокирующей вращение крышки в сторону открытия и связанной с краном сброса давления, и блокиратора, содержащего шток, который блокирует движение рукоятки при наличии давления во внутренней полости затвора.

2. Затвор по п.1, отличающийся тем, что кран сброса давления выполнен шаровым.

3. Затвор по п.1 или 2, отличающийся тем, что подвижная рукоятка в закрытом положении упирается в паз байонетного соединения на корпусе.

4. Затвор по п.1 или 2, отличающийся тем, что подвижная рукоятка в закрытом положении упирается в выступ на корпусе.

5. Блокировочный узел затвора концевого байонетного, состоящий из подвижной рукоятки для блокирования вращения крышки в сторону открытия, связанной с краном сброса давления, и блокиратора, содержащего шток для блокирования движения рукоятки при наличии давления во внутренней полости затвора.