ЗАТВОР ДИСКОВОЙ

Полезная модель относится к трубопроводной арматуре и может применяться в качестве запорного и регулирующего устройства в трубопроводах, изделиях, на опасных производственных объектах газовой, нефтяной и смежных отраслях промышленности.
Известные конструкции поворотных дисковых затворов, клапанов, заслонок (далее затворов) изготавливаются в межфланцевом исполнении (1...6). Межфланцевый вариант исполнения затвора имеет ограничение по применению в трубопроводных системах, где по нормам промышленной безопасности требуется обеспечение повышенной жесткости конструкции и отсутствия передачи нагрузок через уплотняющие элементы (прокладки) фланцевого соединения (8).
Известны приварные варианты конструкции затворов (7). Приварные поворотные затворы для проведения ремонта и технического обслуживания требуют вырезки их из трубопроводов, изделий, а при монтаже отремонтированных затворов - необходимости проведения сварочных работ и применения неразрушающих методов контроля (радиографического или ультразвукового) (8). Это определяет их низкую ремонтопригодность.
Предлагаемая конструкция затвора дискового исключает воздействие на уплотнительные прокладки клапана усилий от нагрузок, возникающих в трубопроводах. При первоначальном монтаже на трубопроводе или изделии, затвор (клапан) дисковый устанавливается с применением сварки. Ремонт или техническое обслуживание клапана, при необходимости может осуществляться без вырезки из трубопровода. После ремонта он устанавливается без применения дополнительного оборудования для сварки, в результате, отпадает необходимость в проведении неразрушающих методов контроля.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату к заявленной полезной модели является стальной межфланцевый поворотный затвор «Баттерфляй» (6). В известном затворе конструкция уплотнительных поверхностей выполнена под прокладку, которая устанавливается
между фланцем и корпусом разделяя их поверхности. Нагрузки, возникающие в эксплуатации, передаются на уплотнения, вызывая перекосы, неправильную работу уплотнения и, как следствие, разгерметизацию соединения затвора с фланцем.
Недостатком известного устройства, принятого в качестве прототипа является низкая надежность.
В основу создания полезной модели поставлена задача создания простого в изготовлении дискового поворотного затвора с повышенной герметичностью, надежностью при эксплуатации в промышленно-опасных условиях. Затвор должен отвечать требованиям высокой ремонтопригодности в эксплуатации.
Поставленная задача решается следующим образом. В затворе дисковом, содержащем поворотный затвор в сборе, уплотнения, расположенные между корпусом поворотного затвора входным и выходным фланцами, которые соединены между собой крепежными элементами, например шпильками с гайкой, на образующей поверхности корпуса затвора и фланцах выполнены кольцевые проточки, обеспечивающие их соединение по посадке. На торцевых поверхностях фланцев выполнена дополнительно кольцевая проточка. Глубина проточки выбрана таким образом, что обеспечивает установку уплотнения и полное заполнение кольцевой проточки материалом уплотнения деформируемым на 20%-30% при сборке затвора и соединении фланцев и корпуса затвора до плотного металлического контакта, достигаемого затягиванием гаек на шпильках.
Полезная модель иллюстрируется эскизами, где на рис.1 изображен общий вид затвора дискового, рис.2 - проточки на корпусе затвора поворотного, рис.3 - проточки на фланце.
1
2
3
Затвор дисковый состоит из межфланцевого поворотного затвора 1, на стальном корпусе 2, которого выполнены проточки наружным диаметром D (рис.2) с полем допуска g по квалитету не ниже 6. На корпус 2 (рис.1) установлены два фланца 3. На торцевых поверхностях фланцев 3 выполнены проточки диаметром D (рис.3) с полем допуска Н, квалитетом не ниже 10, и диаметрами D, D, глубиной h с площадью поперечного сечения, превышающей на 30% площадь поперечного сечения установленного в эту проточку уплотнения 5
(рис.1).
Для обеспечения целостности конструкции фланцы 3, затвор 1, уплотнение 5 равномерно стягиваются шпильками 7 с гайками 4 моментом (определенным расчетно-экспериментально), обеспечивающим деформацию уплотнения 5 на 20-30% и плотный металлический контакт торцевых поверхностей фланцев 3 с корпусом 2 затвора 1.
Затвор дисковый в сборе устанавливается в трубопроводе, или изделии с применением сварки (на фланцах со стороны сварки с трубопроводом выполнены фаски). Усилия, возникающие в трубопроводе при эксплуатации, воспринимаются всей конструкцией затвора, как единое целое, не вызывают дополнительной деформации уплотнений.
Применение такой конструкции значительно повышает надежность работы затвора и обеспечивает высокую герметичность соединения. Вместе с этим, решен вопрос ремонтопригодности затвора и технического обслуживания. Затвор извлекают из изделия и устанавливают после ремонта с применением только доступного слесарного инструмента без привлечения специального оборудования такого, например, как сварочного, радиографического, или ультразвукового.
Предлагаемый затвор испытан на прочность и герметичность в составе изделия блок фильтров для очистки газа, идущего на блоки топливной аппаратуры газотурбинных двигателей, имеет положительное заключение экспертизы промышленной безопасности о возможности применения межфланцевых затворов (клапанов) на трубопроводе от АГРС до турбин ГТ ТЭЦ (№02-ТУ-70068-06), утвержденное Ростехнадзором.
Источники информации:
1. Д.Ф.Гуревич, О.Н.Шпаков. «Справочник конструктора трубопроводной арматуры». Л.: Машиностроение, 1987, с.120.
2. Авторское свидетельство на полезную модель RU №32849 U1, F16К 1/16 опубл. 27.09.2003 г.
3. Авторское свидетельство №703047 МКИ F16K 1/226, опуб. 05.12.1979 г.
4. Авторское свидетельство RU №2146782 МКИ F16K 1/22, опуб. 20.03.2000 г.
5. Каталог оборудования «Немен», раздел «Заслонки поворотные», 2006 г.
6. Высокопроизводительные поворотные затворы Xomox. «XOMOX-XP-HPBV-RU08/2005» Germany.
7. Каталог фирмы «Högfors» (Финляндия). Створчатый клапан со сварными пат рубками из углеродистой стали. 2000 г.
8. Правила безопасности систем газораспределения и газопотребления. ПБ 12-529-03.