УСТРОЙСТВО ЗАКРЫТИЯ/ОТКРЫТИЯ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕГО КОНЦЕВОГО СЕКТОРНОГО ЗАТВОРА, УСТАНОВЛЕННОГО НА ВЕРТИКАЛЬНО РАСПОЛОЖЕННЫХ ПАТРУБКАХ АППАРАТОВ И ТРУБОПРОВОДОВ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2012 года по МПК F16J13/16 

Изобретение относится к нефтяной, газовой, нефтехимической, энергетической и биологической отраслям промышленности и может быть использовано при изготовлении и реконструкции аппаратов на любые давления и диаметры в трубопроводном, железнодорожном, автомобильном транспорте и других отраслях с использованием быстродействующего концевого секторного затвора (далее «затвора»).

Известно устройство для запирания крышки сосуда, работающего под давлением (патент 2249135 РФ, МКИ F16J 13/16, от 18.08.2003), который содержит крышку с механизмом ее подъема, установленную на корпусе, быстроразъемное конусно-фланцевое соединение, механизм закрытия крышки, причем конусно-фланцевое соединение выполнено в виде фланцев корпуса и крышки с наружной конической поверхностью и охватывающего их торцы разводного устройства в виде пары бугелей с ответной конической проточкой. Механизм закрывания крышки снабжен четырьмя гидроцилиндрами, а механизм подъема крышки снабжен гидродомкратом, прокладка между фланцем корпуса и крышки выполнена спирально-навитой в виде металлического каркаса.

Такое решение закрытия и уплотнения крышки, применительно патрубков на большие диаметры и давления, потребует установления на патрубке строго параллельно зеркалам зуба на фланце и зуба на крышке, опорной площадки для раскрытия/закрытия очень массивного хомута из бугелей, выполнения шарнирного сочленения с высокой точностью и регулировкой, обеспечения чистоты этой площадки для исключения попадания загрязнений в коническую расточку хомутов. Кроме того, устройство требует большого количества механизмов, а установка пары бугелей разводящихся/сводящихся от гидроцилиндров может привести к неравномерному сведению и затяжке бугелей, смещению прокладки и, в результате, негерметичному закрытию крышки и ненадежности работы затвора. Поэтому на практике такое решение применяется лишь для крышек на давления ≤0,4 МПа, а при больших давлениях на диаметры патрубков ≤700 мм.

Использование, вместо хомутовой стяжки, байонетного (пушечного) зацепления не решает проблему, поскольку при этом из-за выборки пазов на фланцах крышки и патрубка, образуя зубья по их контурам для входа зубчатой крышки в зубчатый патрубок и взаимное зацепление и прижатие, при закрытии крышки поворотом последней, уменьшается площадь контактной несущей поверхности по окружности более чем в два раза до ~170°, против ~350° у хомутового зацепления. Кроме трудоемкости и сложности изготовления, большой массы патрубка и крышки, такое зацепление и зажим требуют очень высокой точности изготовления. Из-за этих недостатков на практике байонетные затворы также на давления ≥0,4 МПа нашли применение лишь при диаметрах крышек ≤700 мм.

Известен быстродействующий затвор (патент 2295081 RU, кл. МПК F16J 13/16, 01.02.2006), в котором кожух и крышка установлены на шарнирных поворотных устройствах с вертикальной осью вращения, при этом кожух открывается вручную за ручку, а крышка, после разблокирования секторов, также вручную поворачивается в вертикальной плоскости.

Недостатком технического решения является то, что установка крышки и защитного кожуха на патрубок и, следовательно, их закрытие/открытие ориентированы на горизонтальные патрубки аппаратов и трубопроводов на вращение защитного кожуха и крышки вокруг вертикальных осей.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является быстродействующий затвор (патент №2339860, RU, Кл. F16J 13/16, от 24.05.2007 г.), включающий крышку, состоящую из фланца и днища, элементы уплотнения крышки, элементы стопорения крышки, блокирующее устройство элементов стопорения крышки, привод элементов стопорения крышки в виде пары «винт - гайка», защитный кожух, крышку затвора, установленную на шарнирном поворотном устройстве с вертикальной осью вращения, на корпусе которого установлен редуктор, вал последнего соединен через жесткую муфту с валом поворотного устройства. Защитный кожух и крышка установлены так, что последовательно открываются и, соответственно, закрываются в вертикальной плоскости.

Недостатком технического решения также является то, что установка крышки и защитного кожуха на патрубок и, следовательно, их закрытие/открытие ориентированы на горизонтальные патрубки аппаратов и трубопроводов, на вращение защитного кожуха и крышки вокруг вертикальных осей.

Целью изобретения является расширение возможности использования, а именно установки затвора на вертикальных патрубках аппаратов и трубопроводов во всем диапазоне диаметров и давлений, повышение удобства и безопасности эксплуатации их при различных вариантах установки затвора в горизонтальной плоскости.

Указанная совокупность технических результатов достигается за счет того, что в быстродействующем затворе, содержащем крышку, состоящую из фланца и днища, защитный кожух, механизмы поворотных устройств защитного кожуха и крышки, элементы стопорения крышки, привод элементов стопорения крышки, блокирующее устройство элементов стопорения крышки, согласно изобретению, по первому варианту, защитный кожух и крышка с водилами установлены на механизмах поворотных устройств, представляющих собой шарниры с горизонтальной осью вращения, снабженные приводами с функцией самоторможения (например, с червячным редуктором), расположенные по окружности на наружной поверхности фланца патрубка затвора так, что позволяют последовательно открыть защитный кожух и крышку на необходимый угол в разные стороны и последовательно закрыть их, не задевая друг друга; защитный кожух выполнен диаметром, большим наружного диаметра фланца патрубка затвора для исключения попадания различных осадков в полость патрубка, снабжен утолщениями с отверстиями для установки болтов-замков под ключ с затяжкой в патрубок, и, при этом, на фланце патрубка затвора предусмотрены места посадки кожуха при его закрытии - искробезопасные выступы; для пропуска водила крышки, при закрытии защитного кожуха, последний снабжен вырезами со стороны шарнира крышки с уплотнениями по контуру; днище крышки или патрубок выполняют со штуцером выпуска воздуха из-под крышки; с целью исключения провисания в открытом положении защитного кожуха и крышки затвора, диаметрами ≥1000 мм и (или) с большой массой, на патрубке затвора установлены ограничительно-поддерживающие упоры, снабженные мягкой прочной подложкой; для обеспечения удобства технического обслуживания и ремонта на патрубке затвора предусмотрены площадки обслуживания.

По второму варианту защитный кожух и крышка установлены на вертикальных Г-образных стойках с приводами и шаровыми опорами или радиально-упорными подшипниками, установленных в направляющих с подшипниками скольжения, расположенных на расстоянии друг от друга по окружности на наружной поверхности патрубка затвора и корпуса аппарата так, что обеспечивают перемещение защитного кожуха и крышки по вертикали при помощи любого известного механизма - домкрата, например, гидравлического, винтового и т.п. и поворот, исключая задевание друг друга, при этом Г-образные стойки оперты на подпятники штоков домкратов; защитный кожух выполнен диаметром, большим наружного диаметра патрубка затвора, для исключения попадания различных осадков в полость патрубка и снабжен утолщениями с отверстиями, для установки болтов-замков под ключ с затяжкой в патрубок; на патрубке предусмотрены места посадки кожуха при его закрытии - искробезопасные выступы; для пропуска водила крышки, при закрытии защитного кожуха, последний снабжен вырезами со стороны шарнира крышки с уплотнениями по контуру; днище крышки или патрубок выполняют со штуцером выпуска воздуха из-под крышки; с целью исключения провисания защитного кожуха и крышки затвора, диаметрами ≥1000 мм и (или) с большой массой, при их открытом положении, на патрубке затвора, параллельно фланцу затвора, установлены ограничительно-поддерживающие упоры с мягкой подложкой; для обеспечения удобства технического обслуживания и ремонта на патрубке затвора предусмотрены площадки обслуживания.

По третьему варианту защитный кожух и крышка установлены на механизмах поворотных устройств с горизонтально расположенными осями вращения, по окружности на наружной поверхности патрубка затвора на расстоянии друг от друга, обеспечивающем последовательное, без помех, закрытие/открытие от гидроцилиндров, соединенных с защитным кожухом и крышкой, их поворотом вокруг горизонтальной оси, ограничительно-поддерживающих упоров с мягкой прочной подложкой; защитный кожух и крышка фиксируются в заданном положении на ограничительно-поддерживающих упорах любым из известных способов, например «собачкой», осью и т.п, а снимая фиксаторы и включая гидроцилиндры на обратный ход, - закрывают; защитный кожух выполнен диаметром, большим наружного диаметра патрубка затвора, для исключения попадания различных осадков в полость патрубка и снабжен утолщениями с отверстиями, для установки болтов-замков под ключ с затяжкой в патрубок, при этом на патрубке затвора предусмотрены места посадки кожуха при его закрытии - искробезопасные выступы; для пропуска водила крышки, при закрытии защитного кожуха, последний снабжен вырезами со стороны шарнира крышки с уплотнениями по контуру; днище крышки или патрубок выполняют со штуцером выпуска воздуха из-под крышки; для обеспечения удобства технического обслуживания и ремонта на патрубке затвора предусмотрены площадки обслуживания.

По четвертому варианту защитный кожух и крышка выполнены съемными, без поворотных устройств, защитный кожух выполнен диаметром, большим наружного диаметра патрубка, так, что плотно обхватывает фланец патрубка затвора, исключая попадание различных осадков внутрь затвора, и садится в упор на искробезопасные выступы, выполненные на фланце патрубка затвора и снабженные болтами-замками, для предотвращения несанкционированного доступа к механизму открытия затвора; кожух снабжен транспортным ушком, крышка снабжена рым-болтами или ушками, под которые на радиальных торцах элементов стопорения крышки выполнены выемки, а торцы элементов стопорения затвора со стороны днища выполнены с галтелями, рым-болты или ушки прикреплены к торцевой поверхности ребер жесткости днища так, что строповка обеспечивает строгую горизонтальность зеркала фланца крышки; защитный кожух и крышку снимают из патрубка, с последующей установкой на поддоны стационарным грузоподъемным механизмом или мобильной грузоподъемной машиной, что исключает возникновение царапин, задиров и искрообразования; для центровки крышки при установке ее в патрубок затвора предусмотрены ловители-направляющие, представляющие собой в вертикальном сечении фигуры трапецеидальной, треугольной и т.п. формы, установленные по торцу патрубка затвора так, что внутренняя поверхность их, направленная в сторону внутреннего диаметра патрубка затвора, образует наклонную поверхность, например коническую, переходящую во внутренний диаметр патрубка, покрытую упругим прочным искробезопасным материалом (например, капролактамом, полиуретаном и т.п.) или мягким искробезопасным металлом (например, медью, бронзой и т.п.); днище крышки или патрубок выполняют со штуцером выпуска воздуха из-под крышки.

Возможны различные сочетания рассмотренных вариантов друг с другом - открытие/закрытие откидного защитного кожуха вручную с помощью червячного редуктора, а съемной крышки - стационарным грузоподъемным механизмом или мобильной грузоподъемной машиной;

- открытие/закрытие откидного защитного кожуха вручную с помощью червячного редуктора, а крышки - с поворотными устройствами, гидроцилиндрами и т.п.

На фиг.1 представлен общий вид вертикального аппарата с установкой затвора по первому варианту; на фиг.2 - вид сверху на затвор, установленный по первому варианту; на фиг.3 - общий вид вертикального аппарата с установкой затвора по второму варианту; на фиг.4 - вид сверху на затвор, установленный по второму варианту, при этом защитный кожух открыт, пунктиром показан другой вариант расположения защитного кожуха относительно крышки; на фиг.5 - общий вид вертикального аппарата с установкой затвора по третьему варианту, фиг.6 - вид сверху на затвор, установленный по третьему варианту (защитный кожух снят), и разрезы патрубка с узлом крепления защитного кожуха; на фиг.7 - общий вид вертикального аппарата с установкой по четвертому варианту со стационарным грузоподъемным механизмом; на фиг.8 - то же с использованием передвижной грузоподъемной машины, снабженной гидроподъемной площадкой; на фиг.9 - вид сверху вертикального аппарата с установкой по четвертому варианту (защитный кожух снят) и разрезы патрубка с узлом крепления защитного кожуха.

По первому варианту устройство состоит из защитного кожуха 1 и крышки 2 (фиг.1), закрепленных посредством механизмов поворотных устройств, представляющих собой шарниры 3 и 4 (фиг.2) с горизонтальной осью вращения, установленные на наружной поверхности фланца патрубка 5 (фиг.2) затвора и расположенные по его окружности со смещением относительно друг друга, приводов 6 и 7 (фиг.2) защитного кожуха и крышки, выполненных в виде любой известной конструкции и принципа действия с функцией самоторможения, например в виде червячных редукторов.

Защитный кожух 1 и крышка 2 затвора крепятся к шарнирам 3 и 4, соответственно, с помощью водила 9 (фиг.2). При этом защитный кожух 1 выполнен диаметром, большим наружного диаметра фланца патрубка 5 затвора, и с вырезами 8 (фиг.1) со стороны шарнира 4 крышки 2 для пропуска водила 9 и плотно обхватывает фланец патрубка 5 затвора. Вырезы 9 герметизированы мягкими уплотнениями 10 (фиг.1), например, из резины, каучука и т.п. для исключения попадания различных осадков в полость затвора.

Для предотвращения несанкционированного доступа к приводу 11 (фиг.1, 2) элементов 12 (фиг.2) стопорения крышки и к блокирующему устройству 13 на защитном кожухе 1 выполнены утолщения 14 (фиг.2), с отверстиями, для установки болтов-замков 15, которыми он крепится к фланцу патрубка 5 затвора.

На наружной поверхности верхней части фланца патрубка 5 затвора установлен выступ 16, выполненный или покрытый искробезопасным материалом, для посадки в упор защитного кожуха 1, который предотвращает соприкосновение защитного кожуха 1 с винтом привода 11 и не допускает перекоса последнего.

Для выпуска воздуха из аппарата или трубопровода, при их опрессовке или заполнении, предусмотрен штуцер 17, установленный максимально близко к месту перехода днища крышки 2 во фланец крышки 2 (в верхней точке внутреннего пространства аппарата). На фиг 2 показан вариант установки штуцера 17 на днище крышки 2, однако возможен вариант установки штуцера на патрубке затвора.

С целью предотвращения провисания защитного кожуха 1 и крышки 2 при открытом положении затвора к патрубку 5 затвора жестко закреплены ограничительно-поддерживающие упоры 18 и 19 (фиг.1) с мягкой прочной подложкой 20 и 21, на которые защитный кожух 1 и крышку 2 опускают при открытии. При малых диаметрах и весе крышки и защитного кожуха такие ограничительно-поддерживающие упоры не выполняют.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

В открытом положении затвора защитный кожух 1 и крышка 2 опираются на ограничительно-поддерживающие упоры 18 и 19 через подложки 20 и 21, соответственно. Для закрытия затвора крышку 2 с помощью червячного редуктора 7 поворачивают вокруг горизонтального шарнира 4, к которому она крепится водилом 9, и устанавливают на посадочное место фланца патрубка 5 затвора. Приводом 11 элементов 12 стопорения фиксируют крышку 2 на фланце патрубка 5 затвора, опускают между элементами 12 стопорения блокирующее устройство 13.

Червячным редуктором 6 поворачивают защитный кожух 1 вокруг шарнира 3 и устанавливают его на выступ 16 фланца патрубка 5 до упора. При этом вырезы 8 с уплотнительными элементами 10 охватывают водило 9 крышки 2 и герметизируют его.

В утолщения 14 с отверстиями, защитного кожуха 1, устанавливают болты-замки 15, заворачивают их ключом (не показан), входящим в комплект поставки затвора, и крепят, таким образом, защитный кожух 1 к фланцу патрубка 5 затвора.

Открытие затвора производят в обратном порядке, предварительно убедившись в отсутствии давления внутри аппарата или патрубка по манометру (не показан) и по расположению блокирующего приспособления 13 между элементами стопорения 12 после открытия защитного кожуха 1.

По второму варианту устройство состоит из защитного кожуха 22 и крышки 23 (фиг.3), жестко закрепленных на механизмах поворотных устройств, выполненных в виде вертикальных Г-образных стоек 24 и 25 (фиг.3) с радиально-упорными подшипниками или шаровыми опорами, соответственно, установленных в направляющих 26 и 27, выполненных с подшипниками, например, скольжения, жестко закрепленных на патрубке 28 затвора и корпусе аппарата 29, при этом сами стойки 24 и 25 оперты на подпятники 30 и 31 штоков домкратов 32 и 33, соответственно, выполненных с винтовым или гидравлическим приводом, с возможностью поворота в вертикальной плоскости. На фиг.3 показан вариант домкратов с гидравлическими приводами. Расположение Г-образных стоек 24 и 25 защитного кожуха 22 и крышки 23 по окружности наружной поверхности патрубка 28 затвора и аппарата может быть выполнено с взаимным смещением на угол, обеспечивающим подъем/опускание и поворот защитного кожуха 22 и крышки 23 без задевания друг друга.

На наружной поверхности верхней части фланца патрубка 28 затвора установлен выступ 34, выполненный или покрытый искробезопасным материалом, например медью или бронзой, для посадки в упор защитного кожуха 22, что предотвращает соприкосновение защитного кожуха 22 с винтом привода 35 (фиг.4) элементов 36 (фиг.4) стопорения крышки 23.

Для предотвращения несанкционированного доступа к приводу 35 элементов 36 стопорения крышки 23 и к блокирующему устройству 37 (фиг.4) элементов 36 стопорения крышки на защитном кожухе 22 выполнены утолщения 38 с отверстиями, для установки болтов-замков 39, которыми защитный кожух 22 крепится к фланцу патрубка 28 затвора.

Для выпуска воздуха из аппарата или трубопровода, при их опрессовке или заполнении, предусмотрен штуцер 40 (фиг.4), максимально близко к месту перехода днища крышки 23 во фланец крышки 23 (в верхней точке внутреннего пространства аппарата). На фиг 4 показан вариант установки штуцера на днище крышки 23, однако возможен вариант установки штуцера 40 на патрубке 28.

Защитный кожух 22 выполнен диаметром, большим наружного диаметра патрубка 28 затвора, и с вырезами 41 (фиг.3) со стороны Г-образной стойки 24 крышки 23 затвора для пропуска водила 42 крышки 23 и плотно обхватывает фланец патрубка 28 затвора. Вырезы 41 выполнены с уплотнениями 43 из упругого уплотнительного материала, например из резины, каучука и т.п. для исключения попадания различных осадков в полость затвора.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Для закрытия затвора с помощью гидравлического домкрата 32 крышку 23 перемещают вертикально на необходимую высоту и, вращая Г-образную стойку 24 совместно с крышкой 23, приводят крышку в соосное с фланцем патрубка 28 затвора положение и устанавливают на посадочное место фланца патрубка 28 затвора обратным ходом гидравлического домкрата 32. Застопоривают крышку 23 с помощью привода 35 элементов 36 стопорения крышки 23, опускают в щель между двумя соседними элементами 36 стопорения крышки 23 блокирующее устройство 37.

Защитный кожух 22 (фиг.3) с помощью домкрата 33 перемещают вертикально на необходимую высоту и, вращая Г-образную стойку 25 совместно с кожухом 22, приводят его в соосное с фланцем патрубка 28 затвора положение и устанавливают на выступ 34 фланца патрубка 28 затвора до упора обратным ходом гидравлического домкрата 33. При этом вырезы 41 с уплотнениями 43 охватывают водило 42 крышки 23 и герметизируют его, защищая внутреннюю полость затвора от попадания различных осадков. В утолщения 38 с отверстиями, защитного кожуха 22, устанавливают болты-замки 39, заворачивают их ключом, входящим в комплект поставки затвора (не показан), и крепят, таким образом, защитный кожух 22 к фланцу патрубка 28 затвора.

Открытие затвора производят в обратном порядке, предварительно убедившись в отсутствии давления внутри аппарата или патрубка по манометру (не показан) и по расположению блокирующего устройства 37 между элементами 36 стопорения крышки после открытия защитного кожуха 22.

По третьему варианту устройство состоит из защитного кожуха 44 и крышки 45 (фиг.5), установленных на механизмах поворотных устройств, представляющих собой шарниры 46 и 47 с горизонтальной осью вращения, соответственно, жестко закрепленных на фланце патрубка 48 затвора. Для открытия и закрытия защитного кожуха 44 и крыши 45 предназначены гидроцилиндры 49 и 50, которые соединены шарнирно с проушинами 51 корпуса 52 аппарата или трубопровода, а штоки закреплены на осях поворота водила 53 крышки 45 и водила 54 защитного кожуха 44.

Для предотвращения провисания защитного кожуха 44 и крышки 45, при открытом положении затвора, предназначены упоры 55 и 56 с мягкой прочной подложкой 57 и 58, расположенные на фланце патрубке 48 затвора. Упором могут служить и водила 53 и 54 крышки 45 и защитного кожуха 44 при выполнении их с удлиненной частью.

На наружной поверхности верхней части фланца патрубка 48 затвора установлен выступ 59 (фиг.6), выполненный или покрытый искробезопасным материалом, например медью или бронзой, для посадки в упор защитного кожуха 44, что предотвращает соприкосновение защитного кожуха 44 с винтом привода 60 (фиг.5-6) элементов 61 (фиг.6) стопорения крышки 45.

Защитный кожух 44 выполнен диаметром, большим наружного диаметра фланца патрубка 48 затвора, и с вырезами 62 со стороны шарнира крышки 45 для пропуска водила 53 крышки 45 и плотно обхватывает фланец патрубка 48 затвора. В вырезах 62 установлены уплотнения 63 из мягкого стойкого материала, например резины или каучука и т.п. для исключения попадания различных осадков в полость затвора.

Для предотвращения несанкционированного доступа к приводу 60 элементов 61 стопорения крышки 45 и блокирующему устройству 64 (фиг.6) на защитном кожухе 44 выполнены утолщения 65 (фиг.6) с отверстиями, для установки болтов-замков 66, которыми он крепится к фланцу патрубка 48 затвора.

Для выпуска воздуха из аппарата или трубопровода, при их опрессовке или заполнении, днище крышки 45 выполнено со штуцером 67 (фиг.6) для выпуска воздуха из-под крышки, установленным максимально близко к месту перехода днища крышки 45 во фланец (в верхней точке внутреннего пространства аппарата). На фиг.6 показан вариант установки штуцера на днище крышки 45, однако возможен вариант установки штуцера на патрубке 48.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

В исходном положении затвор открыт. В этом положении защитный кожух 44 и крышка 45 опираются на упоры 55 и 56 с мягкой прочной подложкой 57 и 58.

Для закрытия затвора крышку 45 с помощью гидроцилиндра 50 и водила 53 поворачивают вокруг шарнира 47 и устанавливают на посадочное место патрубка 48 затвора. Приводом 60 элементов 61 стопорения крышки застопоривают ее, опускают в щель между двумя соседними элементами 61 стопорения крышки 45 блокирующее устройство 64.

Далее защитный кожух 44 с помощью гидроцилиндра 49 поворачивают вокруг шарнира 46 и устанавливают его на выступ 59 фланца патрубка 48 затвора до упора. При этом водило 53 крышки 45 входит в вырезы 62 защитного кожуха 44 и герметизируется уплотнениями 63. Через утолщения 65 болтами-замками 66 защитный кожух 44 закрепляют к патрубку 48 затвора.

Открытие затвора производят в обратном порядке, предварительно убедившись в отсутствии давления внутри аппарата или патрубка по манометру (не показан) и по расположению блокирующего устройства 64 между элементами стопорения 61 после открытия защитного кожуха 44.

По четвертому варианту устройство состоит из крышки 68 и защитного кожуха 69 (фиг.7), выполненных без механизмов поворотных устройств, - открытие и закрытие затвора осуществляют с помощью стационарного грузоподъемного механизма 70 (фиг.7) или мобильной грузоподъемной машины 71 (фиг.8). Для этого крышка 68 вместо водила снабжена рым-болтами 72, которые прикреплены к площадке 73 для установки ее так, что строповка обеспечивает строгую горизонтальность посадочной поверхности крышки 68. При этом при открытии затвора крышка 68 и защитный кожух 69 устанавливаются на поддоны 74, предохраняющие их от повреждения.

На торцевой поверхности фланца патрубка 75 затвора установлены, по меньшей мере, 3 ловителя-направляющие 76 (фиг.9), обеспечивающие при закрытии затвора соосность крышки 68 и фланца патрубка 75. Ловители-направляющие 76 в вертикальном сечении представляют собой фигуры с трапецеидальной, треугольной и т.п. формами и установлены так, что их поверхность, направленная в сторону внутреннего диаметра фланца патрубка затвора, образует наклонную поверхность, например, коническую, переходящую во внутренний диаметр фланца патрубка 75, при этом поверхность покрыта упругим прочным искробезопасным материалом, например, капролактамом, полиуретаном и т.п. или мягким искробезопасным металлом, например, медью, бронзой и т.п.

На наружной поверхности верхней части фланца патрубка 75 затвора установлены выступы 77, изготовленные или покрытые искробезопасным материалом, например, из меди или бронзы, для посадки в упор защитного кожуха 69, что предотвращает соприкосновение защитного кожуха 69 с винтом привода 78 элементов 79 (фиг.9) стопорения крышки 68, не допуская его перекос.

Защитный кожух 69 выполнен диаметром, большим наружного диаметра патрубка 75 затвора, и плотно обхватывает патрубок 75 затвора и снабжен транспортным ушком 80 (фиг.7-8).

Для предотвращения несанкционированного доступа к приводу 78 элементов 79 стопорения крышки 68 и блокирующему устройству 81 (фиг.9) элементов 79 стопорения крышки 68 на защитном кожухе 69 выполнены утолщения 82 (фиг.9) с отверстиями, для установки болтов-замков 83, которыми он крепится к фланцу патрубка 75 затвора.

Для выпуска воздуха из аппарата или трубопровода, при их опрессовке или заполнении, днище крышки 68 выполнено со штуцером 84 (фиг.9) для выпуска воздуха из-под крышки, установленным максимально близко к месту перехода днища крышки 68 во фланец крышки 68 (в верхней точке внутреннего пространства аппарата). На фиг.9 показан вариант установки штуцера 84 на днище крышки 68, однако возможен вариант установки штуцера на патрубке 75.

Устройство работает следующим образом.

Для закрытия затвора крышку 68 с помощью стационарного грузоподъемного механизма 70 (фиг.7) или мобильной грузоподъемной машины 71 (фиг.8) снимают с поддона 74, цепляя ее за рым-болты 72, и устанавливают на посадочное место фланца патрубка 75 затвора. При этом крышка 68 при ее опускании центруется ловителями-направляющими 76, покрытыми искробезопасным материалом. Приводом 78 элементов 79 стопорения крышки застопоривают ее, опускают в щель между двумя соседними элементами 79 стопорения крышки 68 блокирующее устройство 81 элементов 79 стопорения крышки 68.

Далее снимают с поддона 74 защитный кожух 69 с помощью стационарного грузоподъемного механизма 70 или мобильной машины 71, цепляя его за ушко 80, и устанавливают на выступ 77 фланца патрубка 75 затвора до упора. Через утолщения 82 болтами-замками 83 защитный кожух 69 закрепляют к патрубку 75 затвора.

Открытие затвора производят в обратном порядке, предварительно убедившись в отсутствии давления внутри аппарата или патрубка по манометру (не показан) и по расположению блокирующего устройства 81 между элементами 79 стопорения крышки после открытия защитного кожуха 69.

Использование предлагаемого технического решения позволит осуществлять установку быстродействующего концевого секторного затвора и открытие/закрытие его на вертикальных патрубках аппаратов и трубопроводов во всем диапазоне диаметров и давлений, повысить удобство и безопасность эксплуатации их при различных вариантах установки.

Устройство может быть использовано при изготовлении и реконструкции аппаратов на любые давления и диаметры в трубопроводном, железнодорожном, автомобильном транспорте и других отраслях с использованием быстродействующего концевого секторного затвора. В изобретении представлены варианты устройств для закрытия/открытия быстродействующего концевого секторного затвора, на основе механизмов поворотных устройств защитного кожуха и крышки затвора, выполненных с горизонтальной осью вращения и снабженных приводами в виде червячного редуктора или гидроцилиндра, с механизмами поворотных устройств в виде Г-образных стоек и без механизмов поворотных устройств, когда защитный кожух и крышку устанавливают на фланец патрубка затвора и снимают с него стационарным грузоподъемным механизмом или мобильной грузоподъемной машиной. При этом в любом варианте исполнения защитный кожух выполняется диаметром, большим наружного диаметра фланца патрубка затвора, с утолщениями под болты-замки, для исключения попадания различных осадков в полость патрубка, на фланце патрубка затвора предусмотрены искробезопасные выступы для посадки кожуха в упор при закрытии затвора. Технический результат - повышение надежности. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Устройство закрытия/открытия быстродействующего концевого секторного затвора на вертикально расположенных патрубках аппаратов и трубопроводов, состоящее из крышки и защитного кожуха с водилами и механизмами поворотных устройств, элементов стопорения крышки, блокирующего устройства элементов стопорения крышки, привода элементов стопорения крышки, отличающееся тем, что механизмы поворотных устройств крышки и защитного кожуха выполнены в виде шарниров, установленных на фланце патрубка затвора на горизонтальных осях вращения, расположены по окружности на наружной поверхности патрубка затвора так, что при последовательном закрытии/открытии крышки и защитного кожуха они не задевают друг друга, и снабжены приводами с функцией самоторможения, фланец патрубка затвора выполнен с выступами для посадки защитного кожуха и ограничительно-поддерживающими упорами крышки и защитного кожуха при их открытом положении, защитный кожух выполнен диаметром, большим наружного диаметра фланца патрубка затвора, снабжен утолщениями под болты-замки и вырезами с уплотнениями под водила шарнира, а в днище крышки установлен штуцер выпуска воздуха.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выступ патрубка для посадки защитного кожуха выполнен из искробезопасного материала, например бронзы, меди, или с покрытием из искробезопасного материала.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что уплотнения вырезов выполнены из резины, каучука и т.п.

4. Устройство закрытия/открытия быстродействующего концевого секторного затвора на вертикально расположенных патрубках аппаратов и трубопроводов, состоящее из крышки и защитного кожуха с механизмами поворотных устройств, элементов стопорения крышки, блокирующего устройства элементов стопорения крышки, привода элементов стопорения крышки, отличающееся тем, что поворотные устройства крышки и защитного кожуха выполнены в виде Г-образных стоек с приводами и опорами, установленных в направляющих, выполненных на наружных поверхностях патрубка затвора и корпуса аппарата, и опертых на подпятники штоков домкратов с возможностью поворота в вертикальной плоскости, защитный кожух выполнен диаметром, большим наружного диаметра фланца патрубка, и снабжен утолщениями под болты-замки и вырезами с уплотнениями под водила Г-образных стоек крышки, патрубок затвора выполнен с выступами для посадки защитного кожуха, а в днище крышки установлен штуцер выпуска воздуха.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что Г-образные стойки расположены по окружности наружной поверхности патрубка затвора и корпуса аппарата с взаимным смещением, обеспечивающим подъем/опускание и поворот защитного кожуха и крышки, без задевания друг друга.

6. Устройство по п.4, отличающееся тем, что опоры Г-образных стоек выполнены в виде радиально-упорных подшипников или шаровой опоры.

7. Устройство по п.4, отличающееся тем, что приводы Г-образных стоек выполнены в виде гидравлических или винтовых домкратов.

8. Устройство по п.4, отличающееся тем, что направляющие выполнены с подшипниками качения или скольжения.

9. Устройство по п.4, отличающееся тем, что выступ патрубка для посадки защитного кожуха выполнен из искробезопасного материала, например бронзы, меди, или с покрытием из искробезопасного материала.

10. Устройство по п.4, отличающееся тем, что уплотнения вырезов выполнены из резины, каучука и т.п.

11. Устройство закрытия/открытия быстродействующего концевого секторного затвора на вертикально расположенных патрубках аппаратов и трубопроводов, состоящее из крышки и защитного кожуха с водилами и механизмами поворотных устройств, элементов стопорения крышки, блокирующего устройства элементов стопорения крышки, привода элементов стопорения крышки, отличающееся тем, что механизмы поворотных устройств крышки и защитного кожуха выполнены в виде шарниров и установлены на фланце патрубка затвора на горизонтальных осях вращения, расположены по окружности на наружной поверхности патрубка затвора так, что крышка и защитный кожух открываются в разные стороны поворотом вокруг горизонтальной оси, при этом механизмы поворотных устройств снабжены приводами-гидроцилиндрами, корпусы которых соединены шарнирно с проушинами, расположенными на наружной поверхности аппарата или трубопровода, а штоки закреплены на осях поворота водил крышки и защитного кожуха, патрубок затвора выполнен с выступами для посадки защитного кожуха, и ограничительно-поддерживающими упорами крышки и защитного кожуха при их открытом положении, защитный кожух выполнен диаметром, большим наружного диаметра фланца патрубка затвора, и снабжен утолщениями под болты-замки и вырезами с уплотнительными элементами, а в днище крышки установлен штуцер выпуска воздуха.

12. Устройство в по п.11, отличающееся тем, что выступ патрубка для посадки защитного кожуха выполнен из искробезопасного материала, например бронзы, меди, или с покрытием из искробезопасного материала.

13. Устройство по п.11, отличающееся тем, что уплотнения вырезов выполнены из резины, каучука и т.п.

14. Устройство закрытия/открытия быстродействующего концевого секторного затвора на вертикально расположенных патрубках аппаратов и трубопроводов, состоящее из крышки и защитного кожуха, элементов стопорения крышки, блокирующего устройства элементов стопорения крышки, привода элементов стопорения крышки, отличающееся тем, что крышка и защитный кожух выполнены без механизмов поворотных устройств, крышка вместо водила снабжена рым-болтами, которые прикреплены к площадке для установки водила, а защитный кожух - транспортным ушком; на торцевой поверхности фланца патрубка затвора установлены ловители-направляющие с внутренней конической поверхностью, переходящей во внутреннюю поверхность фланца патрубка затвора; патрубок затвора выполнен с выступами для посадки защитного кожуха; защитный кожух снабжен утолщениями под болты-замки, а в днище крышки установлен штуцер выпуска воздуха.

15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что ловители-направляющие в вертикальном сечении представляют собой фигуры с трапецеидальной, треугольной и т.п. формами.

16. Устройство п.14, отличающееся тем, что выступ патрубка для посадки защитного кожуха выполнен из искробезопасного материала, например бронзы, меди, или с покрытием из искробезопасного материала.