БЫСТРОСЪЕМНАЯ ЗАГЛУШКА Российский патент 1999 года по МПК F16J13/08 G01M3/14 

Изобретение относится к запорным устройствам, обеспечивающим герметичность узлов при пневмоиспытаниях, а также, например, при перекрытии снаружи свечи линейных кранов газопровода.

Известна заглушка, разработанная отраслевой научно-исследовательской лабораторией по проблемам восстановления и ремонта оборудования МГ при Ухтинском индустриальном институте [1], содержащая запорный элемент с уплотнительным кольцом, помещенный в корпус и приваренный к свече, замок, шток со специальной гайкой, траверсу с ручкой. Для стравливания газа из свечи перед заглушкой имеется вспомогательная свеча с краном и манометром.

Недостатком этой заглушки является сложность конструкции, обусловленная наличием вспомогательной свечи с краном, сложность эксплуатации при больших перетечках газа через основной свечной кран, так как в этом случае для стравливания газа перед заглушкой в атмосферу требуется вспомогательный кран большого диаметра, через который может быть также утечки газа. То есть теряется смысл установки заглушки, так как надежность работы ее резко падает.

Известна также универсальная быстросъемная заглушка [2], состоящая из двух запорных элементов, имеющих форму конусов, обращенных друг к другу основаниями, соединенные сильфоном и образующие замкнутую полость. Заглушка контактирует с переходником через рычажное устройство, являющееся ограничителем хода заднего запорного элемента. Передний запорный элемент снабжен жиклером, а задний -штуцером подвода воздуха.

Недостатком данной заглушки является недостаточная ее быстросъемность, так как по окончании испытания перед демонтажом заглушки стравливание воздуха производится через жиклер и штуцер, что занимает длительное время. Кроме того, заглушка сложна по конструкции из-за наличия сильфона, который нетехнологичен при изготовлении.

Целью настоящего изобретения является упрощение конструкции и повышение быстросъемности заглушки.

Поставленная цель достигается тем, что она дополнительно содержит отводную трубку с вентилем и проходным сечением, в 5 - 10 раз превышающим проходное сечение жиклера, расположенного на одной оси с ней, запорные элементы выполнены в виде двух стаканов, коаксиально установленных друг относительно друга, контактирующих между собой посредством прокладки и образующих замкнутую полость, при этом ограничитель хода заднего запорного элемента выполнен в виде стоек, жестко закрепленных на переходнике и контактирующих с выступами заднего запорного элемента в рабочем состоянии.

Анализ заявляемого технического решения с известными позволяет сделать вывод о том, что заявленная заглушка соответствует критерию "новизна".

Расположение жиклера переднего запорного устройства с площадью проходного сечения меньше площади проходного сечения отводящей трубки, а также установка жиклера на одной оси с отводной трубкой наделяет заглушку новым качеством, а именно способностью повышенной быстросъемности за счет автоматического стравливания газа из полости перед заглушкой через образовавшееся проходное сечение большей площади. Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "изобретательский уровень".

Суть изобретения поясняется фиг. 1 и 2, где изображен общий вид заглушки.

Заглушка содержит свечу 1, переходник 2 с манометром 3, приваренный к свече 1, передний запорный элемент 4 с жиклером 5, уплотнение 6 между передним запорным элементом 4 и переходником 2. Относительно переднего запорного элемента 4 коаксиально установлен задний запорный элемент 7 с уплотнителем 8, который контактирует с Г-образными стойками 9, приваренными к переходнику 2. Стенка заднего запорного элемента 7 имеет выступы и вырезы, к ней крепится отводная трубка 10 с вентилем 11, имеющими одинаковые проходные сечения. К заднему запорному элементу 7 крепятся ручка 12 и шарнирно относительно переднего запорного элемента 4 ограничители 13 хода заднего запорного элемента 7.

Заглушка работает следующим образом.

Заглушка устанавливается на свечу 1, например, с помощью автокрана или лестницы и площадки (не показано), установленной стационарно на свече 1. Заглушка с помощью ручки устанавливается таким образом, чтобы стойки 9 находились против выступов заднего запорного элемента 7. Вентиль 11 закрывается. По мере поступления газа в свечу 1 через свечной кран из-за негерметичности крана газ заполняет полость A. Давление газа в полости A и в свече 1 выравнивается, а так как площадь D₁ больше площади D₂, то возникает сила, прижимающая передний запорный элемент 4 к переходнику 2 через уплотнение 6. Чем больше давление в полости A, тем сильнее прижимается передний запорный элемент 4 к переходнику 2, то есть заглушка самоуплотняется.

В случае открытия заглушки, например при аварийной ситуации на газопроводе, вентиль 11 открывается и газ из полости A стравливается в атмосферу.

Стравливание газа из полости A в атмосферу происходит быстрее чем поступление газа из свечи в полость A за счет того, что объем полости A небольшой по сравнению с объемом свечи 1 и площадь проходного сечения жиклера 5 в 5 - 10 раз меньше площади проходного сечения отводной трубки 10. Давление газа в полости A падает и становится меньше, чем давление газа в свече 1. Возникает сила, перемещающая передний запорный элемент 4 относительно заднего запорного элемента 7. Заглушка открывается и производится стравливание газа в атмосферу. Контроль за давлением осуществляется по манометру 3. Чтобы не возникло автоколебаний при открывании заглушки и давление газа в полости A быстрее стравливалось, предусмотрено расположение жиклера 5 на одной оси с отводящей трубкой 10 на расстоянии друг от друга не более 10 - 15 мм, а, как указывалось ранее, площадь проходного сечения жиклера 5 меньше в 5 - 10 раз площади проходного сечения отводящей трубки 10.

В этом случае струя газа, выходящая из жиклера 5, попадает не в полость A, а в атмосферу через отводящую трубку 10, эжектируя газ, находящийся в полости A, способствуя тем самым резкому падению давления в полости A и быстрому открыванию заглушки. Для исключения ударного воздействия переднего запорного элемента 4 о стенку заднего запорного элемента служат амортизаторы 14.

После стравливания газа из свечи 1 заглушка вынимается с помощью ручки 12. Ограничители 13, шарнирно закрепленные на стенке заднего запорного элемента, предотвращают выпадение переднего запорного элемента 4 из заднего запорного элемента 7.

Предложенная конструкция быстросъемной заглушки выгодно отличается от прототипа тем, что она более проста по конструкции из-за отсутствия сильфонов, обеспечивает автоматическое стравливание газа до нуля из свечи даже при большой перетечке газа через свечной кран, не требуя дополнительного стравливающего устройства, что положительно сказывается на ее быстросъемности.

Заглушка позволяет практически полностью исключить стравливание газа в атмосферу через свечной кран, что благоприятно скажется на экологии, а также позволит существенно повысить ресурс работы крана, так как перетечки газа через затвор крана и износ уплотнительных колец седел не происходит.

Источники информации
1. Устройство свечного узла с ГОС, разработанное в Ухтинском индустриальном институте.

2. "Универсальная быстросъемная заглушка", а.с. N 447593, по кл. G 01 M 3/14, автор Черников В.И.

Изобретение относится к запорным устройствам, предназначенным для обеспечения герметичности узлов при пневмоиспытаниях и при перекрытии снаружи свечи линейных кранов газопровода. Быстросъемная заглушка содержит переходник между трубой и заглушкой, передний и задний запорные элементы, жиклер, ограничитель хода заднего запорного элемента и отводную трубку с вентилем. Проходное сечение отводной трубки в 5 - 10 раз превышает проходное сечение жиклера. Последний расположен на одной оси с отводной трубкой. Запорные элементы образуют между собой замкнутую полость и выполнены в виде двух стаканов. Стаканы коаксиально установлены друг относительно друга и контактируют между собой посредством прокладки. Ограничитель перемещения хода заднего запорного элемента выполнен в виде стоек. Стойки жестко закреплены на переходнике и в рабочем состоянии контактируют с выступами заднего запорного элемента. В результате упрощается конструкция и повышается быстросъемность заглушки. 2 ил.

Быстросъемная заглушка, содержащая переходник между трубой и заглушкой, передний и задний запорные элементы, образующие между собой замкнутую полость, жиклер и ограничитель хода заднего запорного элемента, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит отводную трубку с вентилем и проходным сечением, в 5 - 10 раз превышающим проходное сечение жиклера, расположенного на одной оси с ней, запорные элементы выполнены в виде двух стаканов, коаксиально установленных друг относительно друга и контактирующих между собой посредством прокладки, при этом ограничитель перемещения хода заднего запорного элемента выполнен в виде стоек, жестко закрепленных на переходнике и в рабочем состоянии контактирующих с выступами заднего запорного элемента.