СПОСОБ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ УПЛОТНИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА ШПИНДЕЛЬНОГО УЗЛА ШАРОВОГО КРАНА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
CONTROL METHOD OF TIGHTNESS OF SEALING ELEMENT OF SPINDLE ASSEMBLY OF BALL VALVE AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

Изобретение относится к области газовой промышленности и может быть использовано при техническом обслуживании (диагностировании) шаровых кранов для контроля герметичности нижнего уплотнительного элемента шпиндельного узла.
В конструкции шаровых кранов предусмотрен шпиндельный узел, герметичность которого обеспечивается за счет не менее двух уплотнительных элементов и системой ввода уплотнительной смазки между ними [СТО Газпром 2-4.1-212-2008 Документы нормативные для проектирования, строительства и эксплуатации объектов ОАО «Газпром». Общие технические требования к трубопроводной арматуре, поставляемой на объекты ОАО «Газпром» (п.7.3.1.16); ГОСТ Р 56001-2014 Арматура трубопроводная для объектов газовой промышленности. Общие технические требования (п.5.3.2.9, п.5.3.2.7)]. Контроль герметичности шпиндельного узла регламентирован заводами-изготовителями шаровых кранов, который заключается в проверке герметичности по выходу газа в атмосферу и на практике может быть выполнен при техническом обслуживании (диагностировании) визуальным или приборным способом [СТО Газпром 2-2.3-385-2009 Документы нормативные для проектирования, строительства и эксплуатации объектов ОАО «Газпром». «Порядок проведения технического обслуживания и ремонта трубопроводной арматуры» (п.8.1.1); Руководство по монтажу, наладке, эксплуатации и техническому обслуживанию МА 39183-1000 РЭ шаровых кранов производства АО НПО «Тяжпромарматура»].
Основным недостатком существующих способов является невозможность выявления негерметичности нижнего уплотнительного элемента шпиндельного узла шарового крана на ранних стадиях, так как негерметичность определяется по выявлению утечки газа в атмосферу. Образовавшаяся утечка является источником загрязнения окружающей среды, а также снижает надежность и безопасность эксплуатации оборудования.
Известен фитинг (см. RU 2089777 С1, опубл. 10.09.1997), предназначенный для определения наличия избыточного давления в смазываемом механизме, отбора проб рабочей среды, подачи смазки в полость задвижки.
Основными недостатками данного изобретения являются:
- конструкция фитинга является стационарно устанавливаемой, не позволяет перемещать и использовать её на других шаровых кранах без стравливания давления рабочей среды;
- небольшое проходное сечение отверстий гайки, вследствие чего ограничивается расход рабочей среды и имеется возможность забивания отверстий смазочными или герметизирующими материалами;
- отсутствие возможности контроля наличия избыточного давления без стравливания рабочей среды с последующим загрязнением окружающей среды;
- перемещение штока ограничено длиной резьбы корпуса фитинга, при применении на различных конструкциях запорной арматуры требуется изменение конструкции фитинга (изменение длины штока).
Задачей изобретения является диагностика шарового крана, направленная на выявление утечек газа на ранних стадиях и повышение надежности его работы.
Техническим результатом изобретения является выявление негерметичности нижнего уплотнительного элемента шпиндельного узла шарового крана.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается путем подключения устройства контроля герметичности, вращением рукоятки которого надавливают штоком на запорный элемент фитинга подачи смазки, открывая его затвор, в результате чего газ из газопровода через негерметичный нижний уплотнительный элемент поступает в устройство, по манометру которого фиксируют давление и сравнивают его величину с фактическим давлением в газопроводе, а выдавливаемую смазку собирают в ёмкость устройства.
Заявленные способ и устройство для контроля герметичности уплотнительного элемента шпиндельного узла поясняются с помощью:
фиг. 1 - общий вид шарового крана с установленным устройством для контроля герметичности нижнего уплотнительного элемента шпиндельного узла.
фиг. 2 - устройство для контроля герметичности нижнего уплотнительного элемента шпиндельного узла шарового крана.
Способ контроля герметичности нижнего уплотнительного элемента шпиндельного узла шарового крана осуществляется следующим образом.
Устройство (1) контроля герметичности нижнего уплотнительного элемента шпиндельного узла шарового крана закрепляют на торце фитинга подачи смазки (2) через резьбовое соединение (3) или накидной штуцер (4). Вращая рукоятку (5), шток (6) перемещают и надавливают на запорный элемент (7), тем самым открывают затвор фитинга подачи смазки (2). В случае негерметичности нижнего уплотнительного элемента (8) шпиндельного узла газ из газопровода (9) последовательно поступает в зашаровую полость шарового крана (10), проникает в зазоры между шпинделем (11), корпусом шарового крана (12) и фланцем шарового крана (13), после чего через негерметичный нижний уплотнительный элемент (8) в канал (14) между нижним (8) и верхним (15) уплотнительным элементом и по каналу подачи смазки (16) через открытый затвор фитинга подачи смазки (2) поступает в устройство (1) контроля герметичности. Смазка, выдавливаемая из канала (14) и канала (16), поступает в емкость (17), а давление фиксируют манометром (18). При показании манометра, равного фактическому давлению в газопроводе, делают вывод о негерметичности нижнего уплотнительного элемента (8) и производят его замену при выполнении ремонта шарового крана.
Устройство (1) состоит из корпуса (19) и штока (6), который присоединён к корпусу (19) резьбовым соединением (20). Уплотнение штока (6) и корпуса (19) осуществляется сальниковой набивкой (21), которая зафиксирована и затянута гайкой (22). Управление штоком (6) осуществляется рукояткой (5). В корпусе (19) выполнено отверстие (23) c резьбой для присоединения штуцера (24) под манометр (18) и отверстие (25) с резьбой для присоединения емкости (17) для сбора смазки. При отсутствии резьбы (3) на фитинге подачи смазки (2) соединение корпуса (19) с фитингом подачи смазки (2) осуществляется через накидной штуцер (4) который прикручивается к резьбе (3).
Существенными отличительными признаками заявленного способа являются:
- для выявления негерметичности нижнего уплотнительного элемента шпиндельного узла используют существующую систему подачи смазки;
- негерметичность нижнего уплотнительного элемента шпиндельного узла выявляют на ранних стадиях;
- контроль герметичности нижнего уплотнительного элемента шпиндельного узла шарового крана осуществляют без нанесения вреда окружающей среде.
Существенными отличительными признаками заявленного устройства для контроля герметичности уплотнительного элемента шпиндельного узла шарового крана являются:
- в корпусе устройства выполнено отверстие c резьбой для присоединения штуцера под манометр и отверстие с резьбой для присоединения емкости для сбора смазки;
- устройство выполнено в виде мобильного приспособления с возможностью присоединения к фитингам различных конструкций.
Заявленные существенные отличительные признаки являются нам неизвестными из патентной и научно-технической информации и в соответствии с этим являются “Новыми”.
На заявленное устройство выполнены рабочие чертежи, прочностные расчеты и изготовлен опытный образец, который успешно прошел испытания при техническом обслуживании шаровых кранов на объектах ООО «Газпром трансгаз Ухта». В связи с этим заявленное нами устройство соответствует критерию “Промышленная применимость”.
Заявленный способ и устройство позволяют осуществлять раннюю диагностику негерметичности нижнего уплотнительного элемента шпиндельного узла шарового крана без нанесения вреда окружающей среде и предназначены для выявления дефектных шаровых кранов с целью последующего ремонта.