Шаровой кран для высоких давлений
Номер патента: U 3750
Опубликовано: 30.08.2007
Авторы: Алампиев Олег Александрович, Кротиков Сергей Петрович, Кобрусев Юрий Валерьевич, Титов Виктор Иванович
Текст
(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ШАРОВОЙ КРАН ДЛЯ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЙ(71) Заявитель Открытое акционерное общество Сейсмотехника(72) Авторы Алампиев Олег Александрович Кротиков Сергей Петрович Титов Виктор Иванович Кобрусев Юрий Валерьевич(73) Патентообладатель Открытое акционерное общество Сейсмотехника(57) Шаровой кран для высоких давлений, содержащий шаровой затвор с элементами герметизации, узел управления шаровым затвором, корпус, с расположенными вблизи его торцевых частей внутренних посадочных поверхностей, патрубок с ответной наружной поверхностью, соединенной с корпусом посредством жесткого соединения, отличающийся тем, что жесткое соединение снабжено фасонными кольцевыми проточками, оппозитно расположенными на внутренней посадочной поверхности корпуса и ответной наружной поверхности патрубка, а фасонные кольцевые проточки образуют при соединении радиальный канал, причем жесткое соединение, выполненное в виде стопорного замка,снабжено гибким штифтом, один конец которого зафиксирован в штифтовом отверстии,выполненным в фасонной кольцевой проточке патрубка, а второй выходит через сквозное отверстие, выполненное в фасонной кольцевой проточке корпуса.(56) 1. А.с. 1296775 , МПК 16 5/06, дата публ. 15.03.87 // Бюл.10. 2. Проспект компании АДЛ Трубопроводная арматура общепромышленного применения. - Москва, п/я 47. - . 57-58. 3. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя Т.2. - М. Машиностроение, 1999. - С. 804. 37502007.08.30 Полезная модель относится к области нефтегазового оборудования, а именно к кранам шаровым, предназначенным для установки в качестве запорных устройств на технологических линиях нефтеперерабатывающих, газовых и других производств с жидкими, газообразными рабочими средами. Известен шаровой кран для перекрытия потоков рабочих сред в трубопроводных системах 1, состоящий из корпуса с шаровым затвором, размещенным между фланцами с присоединительными патрубками и приводного вала управления шаровым затвором. Корпус и фланцы патрубков между собой соединены двумя парами шпилек с гайками. При этом корпус имеет два выступа с пазами, сопрягаемыми со шпильками, обеспечивающие надежное крепление корпуса к патрубкам. Работает кран следующим образом. Посредством приводного вала шаровой затвор поворачивается на угол 90, перекрывая поток рабочей среды, и внутреннее давление передается через шаровой затвор, патрубок на шпилечное соединение. Установленный между патрубками корпус с выступами имеет надежное крепление, так как пазы выступов сопрягаются с боковой поверхностью шпилек, ориентируя его относительно патрубков. Недостатком известного крана шарового является наличие количества шпилечного соединения, что в совокупности со сложной конфигурацией корпуса приводит к увеличению материалоемкости крана, а присутствие в кране крепежных элементов, контрящихся стандартными гайками, приводит к незащищенности конструкции от несанкционированной разборки. Из известных устройств наиболее близким аналогом-прототипом по конструкции и технической сущности к предполагаемой полезной модели является кран шаровойсерии Р 02-06 на давление 40 кгс/см 2150-300 мм 2, состоящий из шарового затвора с элементами герметизации, узла управления шаровым затвором и литьевого корпуса сложной конфигурации, с расположенными вблизи его торцевых частей посадочных поверхностей, выполненных в виде разъема, имеющего торцевые крепежные отверстия и внутреннюю посадочную поверхность для крепления патрубка фланца с ответной наружной поверхностью, соединенную с корпусом посредством жесткого соединения, представляющего собой радиально расположенные болты. Устройство работает следующим образом. Через узел управления шаровой затвор поворачивается на угол 90, перекрывая поток рабочей среды. Внутреннее давление равномерно передается через шаровой затвор, элементы герметизации, патрубок на радиально расположенные болты, компенсирующие нагрузку внутреннего давления. Недостатками прототипа является сложная конфигурация корпуса, выполняемая литьевым способом, с расположенными вблизи торцевых поверхностей конструктивных элементов крепления приводит к увеличению габаритов корпуса, а следовательно, и материалоемкости наличие большого количества крепежных элементов, что в совокупности со сложной конструкцией корпуса требует большой трудоемкости сборки резьбовое соединение корпуса и патрубков фланцев технологически сложно и требует точного изготовления как самих резьб, так и обеспечение соосности отверстий сопрягаемых деталей для обеспечения их герметичного соединения и, как следствие, увеличения цены крана незащищенность конструкции от несанкционированной разборки, так как крепежные элементы выполнены в виде стандартных болтов. Технической задачей заявляемой полезной модели является снижение металлоемкости, повышение надежности шарового крана и технологичности при его изготовлении. Решение технической задачи достигается тем, что шаровой кран для высоких давлений, содержащий шаровой затвор с элементами герметизации, узел управления шаровым затвором, корпус с расположенными вблизи его торцевых частей внутренних посадочных поверхностей, патрубок с ответной наружной поверхностью, соединенной с корпусом 2 37502007.08.30 посредством жесткого соединения, при этом жесткое соединение снабжено фасонными кольцевыми проточками, оппозитно расположенными на внутренней посадочной поверхности корпуса и ответной наружной поверхности патрубка, а фасонные кольцевые проточки образуют при соединении радиальный канал, причем жесткое соединение, выполненное в виде стопорного замка, снабжено гибким штифтом, один конец которого зафиксирован в штифтовом отверстии, выполненном в фасонной кольцевой проточке патрубка, а второй выходит через сквозное отверстие, выполненное в фасонной кольцевой проточке корпуса. Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид изделия на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - выносной элемент на фиг. 1. Шаровой кран для высоких давлений содержит (см. фиг. 1, 2) шаровой затвор 1 с элементами герметизации 2, узел управления 3 шаровым затвором 1, корпус 4, с расположенными вблизи его торцевых 5 частей внутренних посадочных поверхностей 6, патрубок 7 с ответной наружной поверхностью 8, соединенной с корпусом 4 посредством жесткого соединения, при этом жесткое соединение снабжено фасонными кольцевыми проточками 9 и 10, оппозитно расположенными на внутренней посадочной поверхности 6 корпуса 4 и ответной наружной поверхности 8 патрубка 7, а фасонные кольцевые проточки 9 и 10 образуют при соединении радиальный канал 11, причем жесткое соединение, выполненное в виде стопорного замка 12, снабжено гибким штифтом 13, один конец 14 которого зафиксирован в штифтовом отверстии 15, выполненном в фасонной кольцевой проточке 10 патрубка 7, а второй 16 выходит через сквозное отверстие 17, выполненное в фасонной кольцевой проточке 9 корпуса 4. Работает шаровой кран для высоких давлений следующим образом. Через узел управления 3 крутящий момент передается на шаровой затвор 1. Поворачиваясь на 90, шаровой затвор 1 перекрывает поток рабочей среды, проходящий через кран. Положение шарового затвора 1, при котором его проходное сечение совпадает с проходным сечением корпуса 4, соответствует открытому положению шарового крана. При закрытом положении шарового затвора 1 сопрягаемые поверхности затвора 1 и элементов герметизации 2 предотвращают переток рабочей жидкости из участка трубопровода (на фиг. не показан), находящегося под давлением, в участок, предохраняемый от поступления рабочей среды. При этом внутрикранное давление передается через шаровой затвор 1, элементы герметизации 2 на стопорный замок 12, вызывая осевую нагрузку на патрубок, который является своеобразным поршнем в корпусе. Так, например, для крана Ду 200 и Ру 40, выталкивающая сила на патрубок составляет 230 2 4028274 кг,4 4 где 300 мм - диаметр наружной поверхности патрубка Ру 40 кг/см 2 - внутрикранное давление. Компенсировать данную нагрузку могут 49 болтов 12 3 или гибкий штифт, выполненный из проволоки марки 65 Г, способный выдержать нагрузку, равнуюср 300,3185052307 кг,где 3 мм - диаметр проволоки ср 1850 кгс/см 2 - для стали 65 Г. Выдерживаемая нагрузка обеспечивает коэффициент запаса 1,85, необходимый для предотвращения аварийных ситуаций, связанных с гидроударом при резком перекрытии потока. Проведенные расчеты показывают, что применение в конструкции шарового крана заявляемой полезной модели приводит к значительному снижению металлоемкости, массы и, как следствие, себестоимости изделия. 3 37502007.08.30 При сборке крана патрубок 7 имеет возможность проворота на 360 относительно корпуса 4, с возможностью затягивания гибкого штифта 13 до совмещения сквозного отверстия 17 корпуса 4 и штифтового отверстия 15 патрубка 7. Простота конструкции корпуса 4, надежность соединения корпус - патрубок, отсутствие технологически сложных элементов и защищенность конструкции достигается установкой стопорного замка 12, размещенного в радиальном канале 11, образованном фасонными кольцевыми проточками 9 и 10, одна из которых выполнена на внутренней поверхности 6 корпуса 4, а ответная на наружной поверхности 8 патрубка 7. Стопорный замок 12 позволяет воспринимать внутреннее давление и обеспечивает надежное соединение корпус 4 - патрубок 7. Таким образом, отличительные признаки заявляемой полезной модели обеспечивают решение ее технической задачи и, как следствие, приводят к снижению металлоемкости,повышению надежности шарового крана высокого давления и технологичности при его изготовлении. На данный момент шаровые краны высокого давления серийно выпускаются в ОАО Сейсмотехника и используются нефтегазодобывающими организациями в установках,предъявляющих повышенные требования не только к надежности и стоимости, но и к конструктивному предотвращению самопроизвольного и несанкционированного нарушения герметичности шарового крана высокого давления. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4
МПК / Метки
МПК: F16K 5/06
Метки: давлений, кран, шаровой, высоких
Код ссылки
<a href="https://by.patents.su/4-u3750-sharovojj-kran-dlya-vysokih-davlenijj.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Шаровой кран для высоких давлений</a>
Предыдущий патент: Газодинамическая электромагнитная пушка
Следующий патент: Прокалывающий перфоратор
Случайный патент: Обойма из монолитного железобетона