ТРУБОПРОВОДНАЯ АРМАТУРА
PIPELINE VALVES

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к трубопроводной арматуре, и может быть использовано в нефтегазодобывающей и других отраслях промышленности.
Известно множество трубопроводной арматуры, например задвижек, корпусные детали (корпус и крышка) которых выполнены либо литьем, либо штамповкой, в частности клиновая задвижка (см. RU 2205314 C1 F16K 41/04), содержащая литую крышку, соединенную с корпусом, в котором размещен затворный узел, управляемый шпинделем, уплотненным относительно крышки.
К недостаткам данной задвижки относится разрушение в большинстве случаев крышки, может быть и корпуса в случае замерзания рабочей среды, в частности воды, от понижения температуры окружающего воздуха особенно в районах Крайнего Севера и полярных широтах.
Известна также трубопроводная арматура в виде клиновой задвижки (см. RU 2055258 C1 F16K 3/12), прототип, содержащая крышку, соединенную с корпусом, в котором размещен затворный узел, управляемый шпинделем, уплотненным относительно крышки, при этом дно корпуса выполнено в виде мембраны, приваренной к корпусу сварным швом.
К недостаткам данной конструкции относится разрушение сварного шва, приваривающего дно (мембрану) к корпусу, в случае возрастания давления внутри задвижки выше критического при замерзании рабочей среды, когда происходит не только деформация мембраны, но и ее отрыв от корпуса за счет разрушения сварного шва. То есть задвижка выходит из строя и теряет свою работоспособность.
Задачей данного изобретения является создание трубопроводной арматуры, в том числе задвижек, способных выдерживать многократные замерзания и оттаивание во внутренних полостях проводимой среды без разрушения корпусных деталей, т.е. без потери своей работоспособности.
Поставленная цель достигается тем, что во внутренних полостях корпусных деталей, преимущественно крышки, свободных от зон, занимаемых перемещающимися во время цикла «открыто-закрыто» деталями затворного узла, установлена(ы) вставка(и), выполненная(ые) из эластомерного материала, например пенополиуретана, либо состоящая(ие) из оболочки из эластомерного материала, например резины, внутренняя полость которой заполнена либо инертным газом, либо воздухом, или оболочка выполнена сетчатой из металла, коррозионностойкого к проводимой среде, а внутренняя полость ее заполнена пустотелыми элементами различных размеров, например шариками.
На фиг.1 изображен продольный разрез трубопроводной арматуры (клиновой задвижки); на фиг.2 - поперечный разрез клиновой задвижки; на фиг.3 - элемент I на фиг.1; на фиг.4 - элемент II на фиг.1.
Клиновая задвижка содержит крышку 1, соединенную с корпусом 2, в котором размещен затвор 3, связанный со шпинделем 4, уплотняемым относительно крышки сальником 5 и управляемым приводом 6. В свободной зоне от перемещаемых деталей затвора 3 установлены вставки 7 в крышке 1 и 8 в корпусе 2.
Вставки 7 и 8 закреплены, например, гибкими металлическими элементами 9, соединенными жестко с корпусом 2 и крышкой 1, либо другим способом.
В обычном режиме трубопроводов трубопроводная арматура, в частности клиновая задвижка, выполняет свою непосредственную функцию как запорное устройство, при этом затвор 3 перекрывает проходное сечение в корпусе.
В случае остановки трубопровода во внутренних полостях корпуса 2 и крышки 1 остается проводимая среда и при минусовой температуре окружающей среды произойдет ее замерзание и быстрое нарастание давления внутри корпуса 2 и крышки 1, которое воздействует на все стенки и во всех направлениях, в том числе и на вставки 7 и 8. При отсутствии последних, когда внутри задвижки находится максимальный объем проводимой среды, и при достижении величины давления выше критического (давление разрушения) происходит разрушение либо стенки крышки, либо стенки корпуса.
Но при наличии во внутренних полостях трубопроводной арматуры вставок с наполнителями, которые не только уменьшают внутренний объем полостей корпусных деталей, заполняемых проводимой средой, но и подвергаясь давлению от замерзания проводимой среды, деформируются (сжимаются со всех сторон благодаря тому, что внутри вставок находится либо воздух, либо инертный газ), что в купе резко снижает критическое давление и разрушения корпусных деталей не происходит.
При оттаивании внутри корпуса и крышки проводимой среды деформируемые вставки возвращаются в исходное положение.
Таким образом, благодаря вставкам корпусные детали трубопроводной арматуры не разрушаются при возникновении давления от замерзания проводимой среды либо конденсата и сохраняют свою работоспособность при многократном возникновении таких случаев.