ОТСЕКАТЕЛЬ ДИСТАНЦИОННО УПРАВЛЯЕМЫЙ Российский патент 2011 года по МПК F16K17/04 F16K15/03 

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, а именно к отсекающим устройствам, и может быть использовано для установки на скважинах нефтегазоконденсатных месторождений для автоматического перекрытия трубопровода высокого давления при аварийном изменении давления в нем.

Известен отсечной клапан (SU 855311 А1, 5 МПК: F16К 17/04, 15/03, опубл. 15.08.1981), содержащий поворотный запорный орган типа заслонки и фиксирующий заслонку в открытом положении чувствительный элемент, выполненный в виде нагруженного пружиной штока, при этом на конце штока выполнен выступ, а на заслонке - ответный по форме указанному выступу паз.

Недостатком известного клапана является то, что открытие устройства осуществляется вручную на месте его установки.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков, выбранным в качестве прототипа, является клапан отсекатель (RU 2168094 С2, 7 МПК: F16К 15/03, 17/04, опубл. 27.05.2001), содержащий корпус, линию сброса давления, поворотный запорный орган с пневмоприсоской и фиксирующий его в открытом положении чувствительный элемент, выполненный в виде нагруженного пружиной штока.

Недостатком известного клапана является то, что открытие устройства осуществляется вручную на месте его установки.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в том, чтобы создать такое техническое решение, при использовании которого существовала бы возможность дистанционного управления открытием отсекателя.

Для достижения названного технического результата отсекатель дистанционно управляемый содержит корпус, линию сброса давления, поворотный запорный орган и фиксирующий его в открытом положении чувствительный элемент, выполненный в виде нагруженного пружиной штока.

Заявляемый отсекатель дистанционно управляемый отличается от прототипа тем, что поворотный запорный орган выполнен с хвостовиком, расположенным с противоположной стороны относительно его оси вращения, кроме того отсекатель дополнительно снабжен поршневым механизмом подъема поворотного запорного органа, размещенным на корпусе, верхняя полость которого соединена с полостью корпуса до поворотного запорного органа, а нижняя - с трубопроводом за ближайшим к отсекателю, в направлении движения среды, запорным устройством, при этом шток, проходящий через верхнюю полость механизма подъема, выведен в атмосферу, а шток, проходящий через его нижнюю полость, установлен с возможностью воздействия на хвостовик поворотного запорного органа.

Предлагаемое изобретение представлено на чертежах: на фиг.1, изображен продольный разрез отсекателя дистанционно управляемого в открытом положении; на фиг.2 изображен продольный разрез отсекателя дистанционно управляемого в положении после срабатывания, при этом давление до поворотного запорного органа выше, нежели за ним; на фиг.3 изображен продольный разрез отсекателя дистанционно управляемого в положении после поднятия поворотного запорного органа, но до момента возобновления потока транспортируемой среды.

Отсекатель дистанционно управляемый содержит корпус 1, внутри которого установлен поворотный запорный орган 2. Полости корпуса 1, до и после поворотного запорного органа 2, соединены между собой линией сброса давления, включающей запорное устройство 3. На корпусе 1 размещены чувствительный элемент 4 и поршневой механизм подъема 5 с поршнем 6, штоком 7, выведенным в атмосферу, и штоком 8, установленным с возможностью воздействия на хвостовик 9 поворотного запорного органа 2. Полость А поршневого механизма подъема 5 через канал в штоке 8 соединена с полостью корпуса 1, расположенной до поворотного запорного органа 2, а полость Б - с трубопроводом за ближайшим к отсекателю, в направлении движения среды, запорным устройством (не показан).

Отсекатель дистанционно управляемый работает следующим образом. При безаварийном режиме работы поворотный запорный орган 2 фиксируется чувствительным элементом 4 в открытом положении. Запорное устройство 3 - закрыто. Давление в полости А равно давлению в полости Б. Поршень 6 находится в крайнем верхнем положении и удерживается в этом положении силой, обусловленной разностью диаметров штока 7 - d1 и штока 8 - d2 (см. фиг.1). При аварийном изменении давления в корпусе 1 чувствительный элемент 4 разблокирует поворотный запорный орган 2, который под действием собственного веса повернется на своей оси, перекрывая поток транспортируемой среды, вследствие чего возникнет разность давлений до и после поворотного запорного органа 2. Поршень 6 переместится вниз, что обусловлено разностью давлений в полостях А и Б, при этом шток 8 начнет воздействовать на хвостовик 9, но при наличии разности давлений до и после поворотного запорного органа 2 поднятие его не произойдет (см. фиг.2). После устранения аварийной ситуации для поднятия поворотного запорного органа 2 необходимо уровнять давления до и после поворотного запорного органа 2. Для этого при закрытом ближайшем к отсекателю, в направлении движения среды, запорном устройстве (не показан) подается управляющий сигнал для открытия запорного устройства 3. С уравниванием давлений до и после поворотного запорного органа 2 и под действием силы, обусловленной разностью давлений в полостях А и Б, поршень 6 переместится в крайнее нижнее положение, при этом шток 8, воздействуя на хвостовик 9, поднимет поворотный запорный орган 2 в крайнее верхнее положение (см. фиг.3). После возобновления потока транспортируемой среды чувствительный элемент 4 зафиксирует поворотный запорный орган 2 в открытом положении, далее поршень 6 переместится в крайнее верхнее положение, вследствие равенства давлений в полостях А и Б и за счет выталкивающей силы, обусловленной разностью диаметров штока 7 - d1 и штока 8 - d2 (см. фиг.1).

Благодаря такой конструкции решается задача, связанная с дистанционным открытием отсекателя после его срабатывания, что является необходимостью при использовании отсекателя на электрифицированных производствах, причем для открытия отсекателя используется энергия потока среды, что повышает его надежность, поскольку исключается использование более сложных электрических механизмов.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, а именно к отсекающим устройствам, и предназначено для установки на скважинах нефтегазоконденсатных месторождений для автоматического перекрытия трубопровода высокого давления при аварийном изменении давления в нем. Отсекатель дистанционно управляемый содержит корпус, линию сброса давления, поворотный запорный орган и фиксирующий его в открытом положении чувствительный элемент, выполненный в виде нагруженного пружиной штока. Поворотный запорный орган выполнен с хвостовиком, расположенным с противоположной стороны относительно его оси вращения. Отсекатель дополнительно снабжен размещенным на корпусе поршневым механизмом подъема поворотного запорного органа. Верхняя полость поршневого механизма соединена с полостью корпуса до поворотного запорного органа, а нижняя - с трубопроводом за ближайшим к отсекателю, в направлении движения среды, запорным устройством. Проходящий через верхнюю полость механизма подъема шток выведен в атмосферу. Проходящий через нижнюю полость механизма подъема шток установлен с возможностью воздействия на хвостовик поворотного запорного органа. Изобретение направлено на обеспечение возможности дистанционного управления открытием отсекателя. 3 ил.

Отсекатель дистанционно управляемый, содержащий корпус, линию сброса давления, поворотный запорный орган и фиксирующий его в открытом положении чувствительный элемент, выполненный в виде нагруженного пружиной штока, отличающийся тем, что поворотный запорный орган выполнен с хвостовиком, расположенным с противоположной стороны от его оси вращения, кроме того, отсекатель дополнительно снабжен поршневым механизмом подъема поворотного запорного органа, размещенным на корпусе, верхняя полость которого соединена с полостью корпуса до поворотного запорного органа, а нижняя - с трубопроводом за ближайшим к отсекателю, в направлении движения среды, запорным устройством, при этом шток, проходящий через верхнюю полость механизма подъема, выведен в атмосферу, а шток, проходящий через его нижнюю полость, установлен с возможностью воздействия на хвостовик поворотного запорного органа.