Предохранительный клапан Советский патент 1991 года по МПК E21B34/00 

Изобретение относится к нефтегазообывающей промышленности, в частно- 25 ти к запорным устройствам, устанавиваемым на магистральных трубопрово- - -„ .

ах.

Цель изобретения - повышение эффективности работы клапана за счет воз- ;Q можности отсечки потока рабочего агента при разгерметизации выходной камеры.

На фиг. 1 показан общий вид клапана в разрезе на фиг. 2 - разрез A-A „ на фиг,1 на фиг.З - разрез Б-В на фиг.1.

Предохранительный клапан включает полый цилиндрический корпус 1 с входной 2 и выходной 3 камерами, установ- 4Q ленный в корпусе 1 запорный элемент 4 с седлом 5, механизм поворота запорного элемента, который выполнен в виде полого цилиндра 6 и размещенного в нем подпружиненного поршня 7 со $ штоком 8, и трубопровод 9 для сообте- ния полости цилиндра 10 с выходной камерой 3. Клапан содержит также стакан 11с дном 12, который образует с корпусом полость 13. Стакан имеет pa- JQ диальное отверстие 14 для размещения штока 8. Запорный элемент 4 выполнен в виде полой опоры 15 и размещенного в ней шара 16 с каналом 17. Привод запорного элемента 4 имеет рычаг 18, тяги 19, гибкие элементы 20, стойку 21, жестко соединенную со стенкой стакана 11, втулку 22 и толкатели 23. Рычаг 18 имеет оси 24-26 и с их помо55

щью поворотно соединен со штоком 8 и стойкой 21, а также с гибкими элементами 20. Тяги 19 также имеют оси 27- 29, которыми они поворотно соединены с втулкой 22, гибкими элементами 20 и стенками стакана 11. Втулка 22 имеет ось 30, которой она соединена с концами тяг 19. Другие концы тяг с. помощью осей 31 соединены с фасками, выполненными на шаре 16. Торцовая часть цилиндра 10 закрыта крышкой 32 с уплотнением 33. Между лном 12 и стаканом 11, устанавливается прокладка 34. Отверстия 6 выполнены овальными. Седло 5 зафиксировано в корпусе 1 гайкой 35. Со стороны толкателей 23 установлено второе седло 36 шара 16, которое выступами 37 фиксируется в углублениях 38 корпуса. Полая опора 15 состоит из двух половинок. Клапан включает также колпак 39, плунжер 40, цилиндрический 41 и кольцевой цилиндрический 42 сильфоны, стойку 43, рычаг 44 и запорный элемент 45. Во втулке 22 выполнены каналы 46 для сообщения полостей корпуса и стакана. Плунжер 40 жестко связан с поршнем 7 через шток 8. Цилиндрический сильфон 41 и стойка 43 связаны между собой рычагом 44. Соединение последнего с сильфоном и стойкой - шарнирное. Стакан 11 имеет также радиальное отверстие 47 противоположное отверстию 14 для штока и радиальный канал 48, который сообщает полости стакана 11 и

- s

516206

сильфона 42. Колпак 39 имеет дно в виде винта-домкрата 49.

Предохранительный клапан работает следующим образом.

Клапаны устанавливаются на развилке после распределителя СО на трубопроводах, идущих непосредственно к нагнетательным скважинам.

Когда давление в линии не превыша- JQ ет максимально допустимого, сила от давления жидкого СО, попавшего через трубопровод 9 в полость цилиндра 2 справа, уравновешена силой пружины так, что шток 8значительно пере- 15 мещен вправо, причем канал 48 закрыт запорным элементом 45 ввиду того, что давление в полости 13 сжало сильфон 41. Рычаг 18 при этом повернут относительно вертикальной оси 20 вправо. Верхний конец гибких элементов 20 расположен относительно оси 24 поворота рычага справа. Вследствие чего образуется вращающий момент для тяг 19, направленный против ча- 25 совой стрелки, удерживающий втулку 22 в крайнем правом положении. Благодаря этому пар 16 повернут на угол .90° относительно закрытого положения и занимает открытое положение. 30

В случае повышения давления выше допустимого поршень 7, преодолев силу пружины, перемещает шток 8 влево. Верхний конец пружины 20 будет расположен слева от оси 29, благодаря че- $5 му на тяги 19 будет действовать момент силы пружины 20, направленный по часовой стрелке. Втулка 22 начнет перемещаться влево и толкателем 23 .повернет шар 16 против часовой стрел- 40 ки на 90 , переводя его в закрытое положение. После этого втулка 22 упирается в седло 36, которое прижимает шар Т6 к седлу 5, создавая необходимую герметизацию.45

Когда давление упадет до нормального, клапан откроется, причем в первый момент открытия втулка 22 перестает давить на шар 16 через седла 5 и 36, в связи с чем поворот шара, 50 разгруженного рт осевого герметизи- рующего усилия пружин 20, значительно облегчается.

s

206

JQ15 20 25 30

$540 45

50

136

В случае порыва трубопровода или пропуска вследствие разгерметизации выходной камеры 3 давление упадет ниже нормального, тогда сильфон 41 под действием внутреннего давления раздвинется и запорный элемент 45 открывает канал 48. Жидкость, попав в сильфон 42, начнет перемещать поршень 40 со штоком 8 влево, благодаря чему шар 16 закроется. Увеличившееся давление внутри корпуса 1 будет поддерживать клапан в закрытом положении.

После ремонта трубопровода для открытия клапан вращают винто-дом- крат, последний перемещает поршень 40 со штоком 8 вправо, открывая клапан. Лишняя жидкость из сильфона 42 вытеснится через отверстие 48 внутрь стакана 11.

Формула изобретения

Предохранительный клапан по авт. св. № 1543049, отличающий- с я тем, что, с целью повышения эффективности работы клапана за счет возможности отсечки потока рабочего агента при разгерметизации выходной камеры, он снабжен колпаком, плунжером, цилиндрическим и кольцевым цилиндрическим сильфонами, стойкой, рычагом и запорным элементом, причем во втулке выполнены каналы для сообщения полостей корпуса и стакана. Колпак установлен на стакане соосно полому цилиндру, а плунжер жестко связан со штоком и установлен в колпаке с возможностью осевого перемещения, прк этом кольцевой цилиндрический сильфон установлен в колпаке между поршнем и стаканом, а цилиндрический сильфон и стойка установлены в стакане и связаны между собой рычагом, причем стакан имеет дополнительное радиальное отверстие для размещения штока и радиальный канал для сообщения полостей стакана и кольцевого цилиндрического сильфона, а запойный элемент установлеь на рычаге с возможностью перекрытия радиального канала стакана.

л-л

Изобретение относится к нефтегазодобывающей пром-ти. Цель - повышение эффективности работы клапана за счет возможности отсечки потока рабочего агента при разгерметизации выходной камеры, Клапан включает полый цилиндрический корпус (К) 1 с входной 2 и выходной 3 камерами, запорный элемент 4 с седлом 5, механизм поворота запорного элемента в виде полого цилиндра 6, поршня 7 со штоком 8 и трубопровод

Фиг. 2.

п

фиг.З