ЗАГЛУШКА ДЛЯ ЛОКАЛИЗАЦИИ УТЕЧЕК ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ ЧЕРЕЗ ТРУБОПРОВОДНУЮ СЛИВНО-НАЛИВНУЮ АРМАТУРУ

Полезная модель относится к промышленности, охватывающей широкий спектр предприятий по производству и обработке текучих сред в жидкой или газообразной фазах. Более конкретно, полезная модель предназначена для локализации утечек указанных сред через трубопроводную сливно-наливную арматуру, расположенную, преимущественно, на крышке люка горловины цистерны для транспортировки сжиженного газа.
Локализация утечек является весьма актуальной задачей во многих отраслях промышленности, которые могут быть представлены, например, предприятиями по производству электроэнергии на ТЭС, ГЭС и АЭС, нефтеперерабатывающими и нефтехимическими заводами, предприятиями по добыче нефти и газа, целлюлозно-бумажными комбинатами и т.п.
Основным назначением и одновременно преимуществом оперативной локализации утечек являются уменьшение загрязнения окружающей среды и экономия материалов и энергии.
Среди технических устройств, где наиболее часто происходят утечки текучих сред, следует назвать, в первую очередь, трубопроводную арматуру в виде сливно-наливных кранов и вентилей.
Объектом усовершенствования в предлагаемой полезной модели является угловой кран (угловой вентиль), обозначенный позицией 4 на чертеже фиг.1 в описании к авторскому свидетельству №1276573 по классу МПК - B65D 90/22, принятый за прототип. Совокупность двух кранов, размещенных на крышке люка емкости для транспортировки сжиженного газа, образует ее сливно-наливную систему. Более детально этот кран изображен на фиг.1 чертежей, прилагаемых к настоящему описанию. Конструкция крана соответствует ТУ 3742-012-35740880-98 и содержит корпусную деталь 1, внутри которой расположен запорный шаровой элемент 2, приводимый в движение посредством рукоятки 3. Запорный шаровой элемент 2 предназначен для периодического соединения каналов 4 и 5, расположенных под углом 90°, при этом, канал 4 постоянно сообщается с полостью емкости (цистерны), а канал 5 сообщается в рабочем положении с трубопроводом слива или налива сжиженного газа. В процессе транспортировки последнего канал 5 перекрывается заглушкой, представляющей собой деталь 6, условно названное корпусом 6 и несущее на себе уплотняющий элемент 7 и средство связи с корпусной деталью 1 крана в виде резьбы, в частности, мелкой метрической.
Недостатком описанного герметизирующего устройства для локализации утечек из выходного патрубка крана в виде заглушки является опасность операции установки резьбовой заглушки, а зачастую и невозможность заглушить с ее помощью угловой кран (угловой вентиль) в случае значительных утечек при максимальном рабочем давлении в цистерне. Указанная опасность обусловлена тем, что текучая среда (например, сжиженный пропан) при попадании на открытые поверхности тела или одежду вызывает обморожение. Разбрызгивания среды невозможно избежать при попытке наживить резьбовую заглушку. Такая работа требует применения специальных защитно-изолирующих костюмов. Сам процесс наживления резьбовой заглушки и последующее ее завинчивание представляют большую опасность: заглушка может быть сорвана давлением среды с первого витка резьбы, что может привести к возникновению искры. Вторым недостатком резьбовой заглушки является повышенная опасность при ее отвинчивании и снятии, если по какой-либо причине не удалось стравить давление в цистерне.
Таким образом, задачей полезной модели является повышение безопасности работы заглушки и упрощение процесса ее эксплуатации.
Поставленная задача решается за счет того, что в заглушке, содержащей корпус с уплотняющим элементом и средством связи с арматурой, собственно корпус состоит из втулки со сквозной полостью, на одном конце которой смонтирован шаровой кран и неподвижный фланец, а на другом - рабочая камера, образованная подвижными, телескопически установленными друг относительно друга, внешним и внутренним стаканами. Первый стакан связан с фланцем через резьбовое соединение, а второй несет уплотняющий элемент и его днищевая часть имеет возможность взаимодействовать с торцом втулки, снабженным радиальными сквозными пазами. Внешний стакан несет на себе клещевой захват, рычаги которого снабжены фиксирующим устройством, представляющим собой подпружиненный фиксатор, расположенный на одном из рычагов и соответствующее отверстие на другом, при этом, на конце фиксатора предусмотрено сквозное отверстие для штифта. Решению поставленной задачи способствует и то, что оба стакана снабжены уплотнителями для изоляции полости рабочей камеры от наружного пространства, а клещевой захват снабжен рукоятками привода рычагов, оси которых связаны с рычагами посредством шпоночного соединения.
На чертежах, прилагаемых к описанию полезной модели, даны следующие изображения:
на фиг.1 - общий вид шарового углового крана по ТУ 3742-012-35740880-98;
- на фиг.2 и 3 - две проекции общего вида предлагаемой конструкции заглушки;
- на фиг.4 - разрез А-А по оси, связывающей рукоятку с рычагом клещевого захвата.
Заглушка для локализации утечек текучей среды содержит корпус 8 в виде втулки со сквозной полостью, на одном конце которой посредством резьбовых соединений смонтированы шаровой кран 9 с рукояткой 10 и неподвижный фланец 11, а на другом - рабочая камера 12, образованная подвижными относительно друг друга и втулки, телескопически установленными внешним 13 и внутренним 14 стаканами. Внешний стакан 13 связан с неподвижным фланцем 11 посредством ряда шпилек с гайками, равномерно расположенными по окружности фланца 11. Внутренний стакан 14 с внешней стороны своей днищевой части 15 несет уплотняющий элемент 16, а с внутренней стороны имеет возможность взаимодействия с торцом втулки, который снабжен сквозными радиальными пазами 17. Внешний стакан 13 несет на себе клещевой захват, образованный рычагами 18, которые посредством осей 19 связаны через шпонки 20 с рукоятками 21. Оба стакана снабжены уплотнителями 22 для изоляции камеры 12 от наружного пространства. В рабочем положении рычаги 18 связываются посредством фиксирующего устройства, представляющего собой подпружиненный фиксатор 23, расположенный на одном из рычагов и соответствующее сквозное отверстие (на чертеже не показано) на другом. На конце фиксатора 23 предусмотрено отверстие для шплинта, страхующего клещевой захват от размыкания в рабочем положении. Для пояснения работы с заглушкой контур углового крана на фиг.2 изображен позицией 24.
Используют заглушку следующим образом.
Рукоятку 10 шарового крана 9 располагают в положении «открыто», то есть вдоль оси заглушки. В резьбовом соединении внешнего стакана 13 и неподвижного фланца 11 гайки, расположенные на шпильках, устанавливают в положение, обеспечивающее полное и свободное смыкание рычагов 18 вокруг углового крана 24, а затем, поворотом рукояток 21 клещевого захвата разводят рычаги 18 на максимальное угловое расстояние. После чего, прижимают к выходному патрубку углового крана 24 днищевую часть 15 внутреннего стакана 14, снабженного уплотняющим элементом 16, и, сомкнув рычаги 18 поворотом рукояток 21, автоматически включают в работу фиксирующее устройство, то есть фиксатор 23 одного рычага входит в соответствующее отверстие другого. Затем осуществляют шплинтование фиксатора 23, используя сквозное отверстие на его конце. После предварительной установки заглушки закрывают шаровой кран 9 поворотом рукоятки 10. При наличии утечки газа через арматуру, в полости рабочей камеры 12 поднимется давление, что увеличит силовое воздействие на взаимно подвижные наружный и внутренний стаканы 13 и 14 соответственно, вызывая увеличение затяжки на клещевом захвате, а, следовательно, и герметизирующего усилия на днищевой части 15 стакана 14, снабженного уплотняющим элементом 22. Затем, гарантируя уплотнение соединения заглушки с арматурой в случае падения давления в цистерне по пути следования, осуществляют гайками на шпильках, связывающих стакан 13 с неподвижным фланцем 11, дополнительную подтяжку.
Преимущества предложенной конструкции заглушки состоят в следующем:
- во-первых, значительно упрощена операция ее установки на арматуру, даже при наличии значительного истечения сжиженного газа, за счет того, что в этот момент шаровой кран 9 открыт и текучая среда проходит через него наружу беспрепятственно, не создавая какого-либо значительного давления, препятствующего установке заглушки. Рукоятки 21 клещевого захвата отведены в сторону и конструктивно расположены так, что исключается контакт рук оператора с зоной воздействия истекающей струи. Длительные манипуляции при завинчивании обычной заглушки с мелкой резьбой, заменяются простым поворотом рукояток 21. Вероятность возникновения искры уменьшается;
- во-вторых, при неисправной арматуре и отсутствии возможности замены ее, особенно в случае слива, эта операция может быть осуществлена без какого-либо ущерба через заглушку предложенной конструкции путем использования шарового крана 9.
Опытные образцы заглушки изготовлены и испытаны в производственных условиях. Полученные результаты подтверждают прогнозируемые надежность и эксплуатационную эффективность заявляемой полезной модели.