затворный узел трубопроводной арматуры со сменными уплотнительными кольцами

Формула изобретения

1. Затворный узел трубопроводной арматуры со сменными уплотнительными кольцами, содержащий подвижный элемент и неподвижный, взаимодействующие между собой при герметизации затворного узла уплотнительными полями, отличающийся тем, что на внутренней поверхности сменного уплотнительного кольца подвижного и на наружной поверхности сменного уплотнительного кольца неподвижного элементов выполнены кольцевые канавки, согласованные с ответными канавками на взаимообращенных к ним поверхностях упомянутых элементов, снабженных вырезами, через которые в канавках установлены фиксаторы, выполненные по форме согласованных канавок и снабженные на одном конце отгибом, а на противоположном пропилом, при этом плоские боковые поверхности фиксаторов, взаимодействующие с боковыми поверхностями согласованных кольцевых канавок, выполнены под углом друг другу.

2. Затворный узел по п.1, отличающийся тем, что сменные уплотнительные кольца снабжены двухсторонними уплотнительными полями, а кольцевая канавка расположена симметрично относительно последних.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, а именно к трубопроводной арматуре, в частности к ее затворному узлу, и может быть использовано в нефтедобывающей, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Известна клиновая задвижка (см. RU 2140033, F16K 3/12), содержащая корпус, клин, уплотнительные кольца которых установлены на клеевой композиции в кольцевых канавках и образуют затворный узел.

К недостаткам известной задвижки следует отнести высокую трудоемкость ремонта, т.е. восстановление герметичности затвора в связи с пропуском среды между уплотнительными полями корпуса и запорного органа (клина) т.е. затворного узла вследствие их износа.

Как показывает практика, наиболее подверженный износу в трубопроводной арматуре - это узел затвора (см. Проблемы освоения месторождений Уренгойского комплекса. Москва, 2003 г., с.252), что также подтверждено (см. Участки для ремонта арматуры. Технический справочник из серии Эксплуатация и ремонт арматуры, трубопроводов, оборудования, инструментов, Москва, 2003 год, с.20), согласно которому устанавливается три вида восстановления работоспособности арматуры (ремонта).

Мелкий - без снятия арматуры с трубопровода с использованием доводочных операций для восстановления герметичности затвора (шлифовка, притирка) выполняемых специальными переносными устройствами.

Средний - как без снятия арматуры с трубопровода, так и в стационарных условиях с демонтированием арматуры с трубопровода. В этом случае доводочным операциям предшествует уже лезвийная обработка уплотнительных полей затвора.

И, наконец, капитальный, который самый трудоемкий.

Известен также затворный узел арматуры (см. SU 1828525 A3, F16К 25/00, прототип), содержащий уплотнительные элементы в виде колец, соединенных с корпусом и запорным элементом с возможностью самоустановки и с герметизирующим это соединение гибким уплотнительным элементом.

К недостаткам известного узла следует отнести высокую трудоемкость восстановления герметичности затвора, связанную с определенной трудностью, удаление уплотнительного элемента и свинчивания «прикипевших» резьбовых уплотнительных колец.

Целью изобретения является повышение степени ремонтопригодности трубопроводной арматуры, снижение времени на восстановление ее работоспособности и продление срока службы.

Указанная цель достигается тем, что на внутренней поверхности сменного уплотнительного кольца подвижного и на наружной поверхности сменного уплотнительного кольца неподвижного элементов затворного узла выполнены кольцевые канавки, согласованные с ответными канавками на взаимообращенных к ним поверхностях упомянутых элементов, снабженных вырезами, через которые в канавках установлены фиксаторы, выполненные по форме согласованных канавок и снабженные на одном конце отгибом, а на противоположном пропилом, при этом боковые поверхности фиксаторов выполнены под углом друг другу и взаимодействуют с боковыми поверхностями согласованных кольцевых канавок.

На фиг.1 изображен разрез затворного узла клиновой задвижки; на фиг.2 - разрез затворного узла клапана; на фиг.3 - разрез затворного узла обратного клапана (захлопки); на фиг.4 - разрез по А-А на фиг.2; на фиг.5 - разрез по Б-Б на фиг.2; на фиг.6 - вид В на фиг.5; на фиг.7 - разрез Д-Д на фиг.6.

Затворный узел состоит из подвижного элемента (клин, тарелка) 1, на котором установлено уплотнительное кольцо(а) 2 с уплотнительным полем 3, снабженное кольцевой канавкой 4, согласованной с ответной канавкой 5, выполненной на подвижном элементе с вырезками 6, через которые в согласованные между собой канавки установлены фиксаторы 7, имеющие отгиб 8 и пропил 9. Верхняя часть последней при загибе выполняет роль стопора и неподвижного элемента (седла) 10, на котором в проточке 11 установлено уплотнительное кольцо 12 с уплотнительным полем 13, снабженное кольцевой канавкой 14, согласованной с ответной канавкой 15, выполненной на неподвижном элементе (седле) 10 с вырезами 16, через которые в согласованные между собой канавки установлены фиксаторы 7, выполненные по форме согласованных канавок и снабженные на одном конце отгибом, а на противоположном - пропилом, при этом плоские боковые поверхности фиксаторов выполнены под углом друг другу. Причем число вырезов 6 и 16, а значит и установленных фиксаторов 7 зависит от диаметра проходного канала 17 затворного узла, но не менее двух.

Уплотнительные кольца 2 и 12 загерметизированы относительно элементов 1 и 10 одним из известных способов, например посредством резинового кольца 18.

Сборка затворного узла производится следующим образом.

В расточки 11 неподвижного элемента 2 помещают кольцо 12 и через вырезы 16 заводят фиксаторы 7, которые своими плоскими боковыми наклонными сторонами взаимодействуют с боковыми поверхностями согласованных кольцевых канавок 14 и 15 и герметизируют стык посредством кольца 18 и при необходимости стопорения производят отгиб одной части пропила 9.

Аналогичным образом производится сборка подвижного элемента.

Затворный узел готов к работе.

В случае износа уплотнительных поверхностей 3 и 13 производится разборка подвижного и неподвижного элементов затворного узла и замена из ЗИПа уплотнительных колец 2 и 12.

В случае изготовления уплотнительных колец 2 и 12 с двухсторонними уплотнительными поверхностями 3 и 13 производят поворот колец 2 и 12 на 180° и вновь их закрепляют, при этом кольцевую канавку в уплотнительных кольцах необходимо располагать симметрично уплотнительным полям.

Таким образом, благодаря тому, что съемные кольца как на подвижном, так и неподвижном элементах затворного узла крепятся распорными фиксаторами в согласованных канавках, что позволяет за минимальное время, без монтажа арматуры с трубопровода, заменить изношенные уплотнительные поля и восстановить герметичность затворного узла, т.е. работоспособность трубопроводной арматуры.

А в случае изготовления колец с двухсторонними уплотнительными полями продлить срок службы затворного узла без использования ЗИП, что несомненно снижает время на восстановление работоспособности арматуры.