устройство для приема и запуска очистных поршней

Формула изобретения

1. Устройство для приема и запуска очистных поршней, состоящее из корпуса с фланцами и шлюзовой камерой, шарового запорного узла с приводом, уплотнений, верхней крышки, крышки с байонетным замком, клапана сброса давления со стопором, отличающееся тем, что запорный узел клапана сброса давления состоит из седла, выполненного в виде полой втулки, внутри которой расположен подпружиненный ступенчатый шток, часть которого большего диаметра имеет вид стакана и служит запорным элементом, а другая часть представлена в виде стержня, имеющего возможность взаимодействия с эксцентриком, имеющим рычаг, на котором закреплен фиксатор в виде подпружиненного стержня с головкой с возможностью контакта его с глухим отверстием в корпусе клапана.

2. Устройство для приема и запуска очистных поршней по п. 1, отличающееся тем, что ось вращения эксцентрика клапана сброса перпендикулярна оси перемещения штока.

3. Устройство для приема и запуска очистных поршней по п. 1, отличающееся тем, что шаровой запорный узел состоит из шарового затвора с решеткой, выполненной заодно с затвором.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может использоваться для очистки внутренних стенок трубопровода, для восстановления их проходного сечения с помощью очистных поршней, для калибровки трубопроводов, для разделения при транспортировке двух разнородных сред.

Известно устройство спуска и изъятия скребков для очистки трубопровода (патент США 4016621, МПК В 08 В 9/04), состоящее из корпуса с фланцами, шлюзовой камеры, шарового запорного узла с приводом, крышки, затвора шлюзовой камеры со средством страховки его в закрытом положении. Недостатком данного технического решения является недостаточная надежность устройства, особенно для давления 150 атм.

Известен шаровой кран для приема и запуска очистных поршней, состоящий из корпуса с двумя фланцами и шлюзовой камеры, шарового запорного узла с решеткой, уплотнений, привода, верхней крышки, крышки с байонетным замком для шлюзовой камеры, клапана сброса давления со стопором (Проспект фирмы ITAG 9-8104-701).

Недостатками данного клапана являются недостаточная надежность герметичности клапана сброса давления, выполнение решетки в шаровом запорном узле сварной, что не обеспечивает точности сферы шарового затвора, а также отсутствие фиксации закрытого положения клапана сброса давления.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание устройства для приема и запуска очистных поршней для очистки внутренних стенок трубопровода, транспортирующего природный газ, обеспечивающего надежную работу устройства, высокую степень герметичности, фиксации закрытого положения клапана сброса, исключение возможности попадания транспортирующего газа в окружающую среду, защиту экологии.

Данная техническая задача решается за счет устройства для приема и запуска очистных поршней (шаров), содержащего корпус с фланцами и шлюзовой камерой с крышкой с байонетным замком и стопором, шаровой запорный узел с решеткой, уплотнения, привод, верхнюю крышку, клапан сброса давления, имеющего запорный узел, седло которого выполнено в виде полой втулки, закрепленной в корпусе клапана, внутри которой установлен подпружиненный ступенчатый шток. Часть штока (большего диаметра) имеет вид стакана и служит запорным элементом, а часть штока (меньшего диаметра) выполнена в виде стержня, имеет возможность взаимодействия с эксцентриком, сочлененным с рычагом, который в закрытом положении клапана сброса давления закрепляется подпружиненным фиксатором в корпусе клапана. Данный фиксатор расположен в рычаге и выполнен в виде подпружиненного стержня с головкой, имеющей возможность контакта с глухим отверстием в корпусе клапана. Ось вращения эксцентрика перпендикулярна оси перемещения штока. Решетка шарового затвора изготовлена заодно с шаровым затвором. Торец большего диаметра штока, соприкасающийся с седлом, имеет кольцевой выступ по краю торца для установки уплотнения, а на ответном торце седла в месте установки уплотнения имеется треугольный кольцевой выступ для более надежной герметизации.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства для приема и запуска очистных поршней (шаров), на фиг.2 - вид сбоку в разрезе, на фиг.3 - клапан сброса в разрезе, на фиг.4 - вид А-А.

Устройство для приема и запуска очистных поршней (шаров) состоит из корпуса 1 с фланцами 2 и 3 для присоединения к ответным фланцам трубопровода, шлюзовой камеры 4 для установки и изъятия очистных поршней (шаров) с крышкой 5 с байонетным замком и стопором 6. Внутри устройства расположен шаровой затворный узел, состоящий из шарового затвора 7 с решеткой 8, выполненный заодно с затвором, уплотнений, привода 9 с маховиком 10, установленного на верхней крышке 11, клапана сброса давления 12, установленного на корпусе 1 на шлюзовой камере посредством ниппеля. Клапан сброса давления 12 состоит из корпуса 13 с входным 14 и выходным 15 отверстиями, имеет седло 16 в виде полой втулки, внутри которой установлен подпружиненный ступенчатый шток 17, больший диаметр которого выполнен в виде стакана и служит запорным элементом, контактируя торцом с седлом 16. По краю торца штока, контактирующего с седлом, имеется кольцевой выступ 18 для установки уплотнения, а на ответном торце седла в месте установки уплотнения имеется кольцевой выступ 19 треугольной формы для более надежной герметизации. Противоположный конец штока меньшего диаметра, выполненный в виде стержня, взаимодействует с эксцентриком 20, установленным в корпусе 13 клапана сброса давления 12 с возможностью вращения. Ось вращения эксцентрика 20 перпендикулярна оси перемещения штока 17. На конце эксцентрика 20 неподвижно закреплен рычаг 21 для открытия и закрытия клапана сброса давления 12, на котором закреплен фиксатор 22 в виде подпружиненного стержня с головкой, закрепляющей положение рычага 21 в корпусе 13 при закрытом положении клапана 12, входя в соответствующее глухое отверстие в корпусе 13, предохраняя рычаг 21 от самопроизвольного (случайного) поворота. В рычаге 21 имеется радиальный паз 23, в котором установлен с возможностью перемещения стопор 6 крышки 5 с байонетным замком, другой конец которого при закрывании клапана сброса давления 12 входит в глухое отверстие в крышке 5, предохраняя ее от самопроизвольного открытия. На крышке 5 неподвижно закреплены рукоятка 24 открытия крышки 5 с байонетным замком и указатель 25 открытого или закрытого положения ее. На торце шлюзовой камеры имеется отметка положения крышки 5 с байонетным замком для указателя 25: "О" - открыто, "З" - закрыто. Устройство имеет вентиль 26 для слива конденсата и стравливания давления из внутренней полости устройства. Кроме того, имеется масленка 27 для подачи консистентной смазки с целью дополнительной герметизации вала шарового затвора 7.

Устройство работает следующим образом.

Рабочее положение шарового запорного узла - "открыто". Для запуска очистного поршня (шара) шаровой затвор 7 вращением маховика 10 переводится в положение "закрыто", при котором шаровой затвор 7 поворачивается открытым проходным отверстием в сторону шлюзовой камеры 4, а решеткой 8 в противоположную сторону, образуя вместе с внутренней полостью шлюзовой камеры 4 камеру для запуска очистного поршня (не показано). Перед открытием крышки 5 с байонетным замком необходимо сбросить давление из внутренней полости устройства открытием вентиля 26 для слива. Клапан сброса давления 12 является контрольным механизмом сброса давления, осуществляющим автоматический принудительный сброс давления перед снятием крышки 5 с байонетным замком. Фиксатор 22 выводят из глухого отверстия в корпусе 13 клапана сброса давления 12 для возможности поворота рычага 21 из верхнего положения влево на 90^o, при этом вначале происходит поворот эксцентрика 20, отжатие штока 17 от седла 16 и открытие клапана 12 сброса давления, а затем выдергивание стопора 6 из отверстия в крышке 5. Размеры радиального паза 23 являются расчетными и позволяют проделать эту операцию в такой последовательности. Теперь становится возможным открытие байонетного замка крышки 5, поворачивая рукоятку 24 на 45^o и доводя указатель 25 из положения "З" - закрыто, в положение "О" - открыто. Производят затем съем крышки 5. После сброса давления вентиль 26 необходимо закрыть. Очистной поршень (шар) (не показано) помещают через шлюзовую камеру 4 в проходную полость шарового затвора 7, устанавливают крышку 5, закрывают байонетный замок, поворачивая рукоятку 24 на 45^o до положения указателя 25 "З" - закрыто. Рычаг 21 клапана 12 сброса давления поворачивают вправо на 90^o до момента закрепления стопора 6 в крышке 5, при этом фиксатор 22 автоматически устанавливается в глухое отверстие в корпусе 13 клапана сброса давления. После поворота шарового затвора 7 в положение "открыто" под давлением среды в магистрали очистной поршень (шар) (не показано) начинает движение по трубопроводу до следующего устройства для приема (запуска) очистных поршней (шаров). Порядок работы устройства по приему очистных поршней (шаров) тот же, что и устройства по запуску, только поворот шарового затвора 7 на закрытие устройства осуществляется в сторону, противоположную той, в какую поворачивали шаровой затвор 7 запуска очистного поршня (шара). После закрытия шарового затвора 7, сброса давления через вентиль 26 и клапан сброса давления 12, открытия крышки 5 с байонетным замком очистной поршень (шар) вынимается через шлюзовую камеру 4. Процесс можно повторить. Данное устройство является надежным, обладает высокой степенью герметичности, защищает окружающую среду от попадания в нее транспортируемого газа.