УСТРОЙСТВО ОТСЕКАЮЩЕЕ

Полезная модель относится к трубопроводной арматуре, а именно, к отключающим устройствам с поворотным запорным органом и может быть использовано для установки на скважинах нефтегазокондеисатных месторождений для автоматического перекрытия трубопровода высокого давления при аварийном понижении или повышении давления в нем.
Известен отсечной клапан (RU №855311, 3 МПК: F16К 17/04, 15/03, опубл. 15.08.81), содержащий поворотный запорный орган типа заслонки и фиксирующий заслонку в открытом положении чувствительный элемент, выполненный в виде нагруженного пружиной штока, на конце которого выполнен выступ, а на заслонке -ответный по форме указанному выступу паз.
Недостатком известного клапана является то, что в нем происходит мгновенное перекрытие проходного отверстия, приводящее к полному гидравлическому удару на затворе и возникновению ударной волны, резко снижающей ресурс работы трубопровода и зачастую вызывающий его разрушение. Это затрудняет применение клапана на трубопроводах высокого давления при больших скоростях потока.
Известен отсекающий клапан (RU №362961, МПК: F16К 3/04, 3/314, 3/34, опубл. 20.12.1972), содержащий поворотный запорный элемент типа заслонки и удерживающее его в открытом положении средство, причем запорный элемент выполнен в виде нескольких поворотных заслонок, накладываемых одна на другую с уменьшающимися в них отверстиями вплоть до полного перекрытия проходного сечения, которые удерживаются индивидуальными фиксаторами и освобождаются для запирания штоком с упорами, приводимым в действие давлением среды со скоростью, задаваемой замедляющим устройством дроссельного типа.
Недостатком известного устройства является сложность конструкции. Известно устройство отсекающее (RU №2103579 С1, 6 МПК: F16К 3/04, опубл. 27.01.98), содержащее корпус, расположенный в нем поворотный запорный орган, выполненный в виде накладываемых одна на другую двух поворотных заслонок, одна из которых - разгрузочная с отверстием, а другая - глухая, перекрывающая отверстие разгрузочной заслонки, и удерживающий запорный орган в открытом положении основной фиксатор, при этом оно снабжено дополнительным фиксатором и двумя чувствительными элементами: один - пониженного давления, а другой - повышенного давления,
выполненными в виде нагруженных пружинами штоков, причем шток чувствительного элемента пониженного давления связан с основным фиксатором, а шток чувствительного элемента повышенного давления связан с дополнительным фиксатором, установленным с возможностью взаимодействия с основным фиксатором.
Недостатком известного устройства является сложность конструкции, обусловленная наличием двух фиксаторов и двух чувствительных элементов.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков, выбранным в качестве прототипа, является устройство отсекающее (RU №2249138 С2, 7 МПК: F16К 17/04, 39/04, опубл. 27.03.2005) содержащее корпус, расположенный в нем поворотный запорный орган, выполненный в виде накладываемых одна на другую двух поворотных заслонок, одна из которых-разгрузочная - с отверстием, а другая-глухая, перекрывающая отверстие разгрузочной заслонки, удерживающий запорный орган в открытом положении фиксатор и чувствительный элемент, выполненный в виде нагруженного пружинами штока, причем шток чувствительного элемента связан с фиксатором, отличающееся тем, что фиксатор удерживает в открытом положении разгрузочную поворотную заслонку с отверстием, при этом глухая поворотная заслонка выполнена с упором и установлена с возможностью взаимодействия упором со штоком чувствительного элемента.
Недостатком известного устройства является необходимость наличия двух факторов для срабатывания устройства: снижение давления до установленного, а затем повышение до установленного. В реальных условиях эксплуатации, вследствие действующего технологического режима, либо снижения статического пластового давления, давление в устройстве может не достигнуть установленного и поэтому не произойдет полного срабатывания. Таким образом, снижаются надежность и сфера применения устройства.
Задача, на решение которой направлена данная полезная модель, состоит в том, чтобы создать такое техническое решение, при использовании которой при изменяющихся условиях эксплуатации обеспечивалась его надежность при срабатывании от понижения и повышения давления и перекрытие трубопровода высокого давления, по которому среда транспортируется с высокой скоростью.
Для достижения названного технического результата устройство отсекающее содержит корпус, расположенный в нем поворотный запорный орган, выполненный в виде накладываемых одна на другую двух поворотных заслонок, одна из которых - разгрузочная с отверстием, а другая - глухая, перекрывающая отверстие разгрузочной заслонки, удерживающий запорный орган в открытом положении фиксатор и чувствительный элемент, выполненный в виде нагруженного пружинами штока, причем
шток чувствительного элемента связан с фиксатором, который удерживает в открытом положении разгрузочную поворотную заслонку с отверстием.
Заявляемое устройство отсекающее отличается от прототипа тем, что глухая заслонка имеет отдельный фиксатор и установлена с возможностью взаимодействия с разгрузочной заслонкой в конце ее поворота. Фиксатор глухой заслонки содержит постоянный магнит и выполнен в виде защелки с упругим элементом.
Предлагаемая полезная модель изображена на чертеже, где на фиг.1 изображен продольный разрез устройства в открытом положении, на фиг.2 - вид А на фиг.1.
Устройство отсекающее содержит корпус 1 с рабочей полостью 2 и седлом 3. Внутри корпуса рабочей полости на оси 4 кронштейна 5 расположен поворотный запорный орган, выполненный в виде накладываемых одна на другую двух поворотных заслонок 6, 7, одна из которых - разгрузочная с отверстием 8, а другая - глухая, перекрывающая отверстие разгрузочной заслонки. На поверхности заслонок установлены уплотнительные элементы 9, 10, герметизирующие уплотнительные поверхности заслонок и седла. В рабочей полости корпуса расположен фиксатор 11 с упорами 12, установленный на оси 13 корпуса 14 чувствительного элемента с возможностью поворота на ней. В корпусе чувствительного элемента расположен нагруженный пружинами 15, 16 шток 17 с выступом 18, в котором выполнен паз 19. В пазу выступа штока расположен, связанный с ним осью 20, фиксатор 11. Фиксатор упорами удерживает в открытом положении разгрузочную поворотную заслонку с отверстием. Глухая поворотная заслонка удерживается фиксатором 21 и установлена с возможностью взаимодействия с разгрузочной заслонкой в конце ее поворота посредством хвостовика 24. Фиксатор 21 содержит постоянный магнит, либо поворотную защелку с упругим элементом. В горизонтальное (открытое) положение поворотные заслонки 6, 7 приводятся с помощью рукоятки (не показана). Для выравнивания давления до и после поворотного запорного органа перед открытием заслонок 6, 7 установлен вентиль (не показан). Пределы срабатывания чувствительного элемента от понижения и повышения давления от допустимого устанавливаются колпаками 22, 23.
Устройство работает следующим образом. В исходном положении (открыто) фиксатор 11 за счет выталкивающей силы от давления транспортируемой среды, действующей на шток 17, с одной стороны и усилия пружины 16 с другой стороны, фиксируются в положении, при котором он упорами 12 удерживает в открытом положении разгрузочную поворотную заслонку 6 с отверстием 8. Одновременно с этим глухая поворотная заслонка 7 также удерживается фиксатором 21 в открытом положении (см. фиг 1). При аварийном понижении давления ниже установленного колпаком 22
усилие пружины 15 преодолевает выталкивающее усилие от давления транспортируемой среды в рабочей полости 2 корпуса 1 и перемещает шток 17 внутрь полости 2. Выступ 18 штока 17, осью 20 связанный с фиксатором 11, поворачивает его на оси 13 корпуса 14 вниз, при этом упоры 12 фиксатора 11 освобождают разгрузочную поворотную заслонку 6 с отверстием 8, которая под собственным весом свободно поворачивается на оси 4 кронштейна 5 и опускается на седло 3, перекрывая поток транспортируемой среды и, оставляя открытым только отверстие 8 в заслонке 6 для устранения гидравлического удара. После перекрытия седла 3 заслонкой 6 в конце ее поворота хвостовик 24 взаимодействует с заслонкой 7, срывая ее с фиксатора 21. Под собственным весом заслонка 7 свободно повернется на оси 4 кронштейна 5 и опустится на разгрузочную поворотную заслонку 6, герметично перекрывая отверстие 8 и поток транспортируемой среды. Для открытия устройства необходимо открыть вентиль (не показан) и выровнять давление до и после запорного органа. После этого с помощью рукоятки (не показана) повернуть запорный орган по часовой стрелке в горизонтальное положение и зафиксировать разгрузочную поворотную заслонку 6 фиксатором 11, а глухую поворотную заслонку 7 фиксатором 24 в открытом положении. При аварийном повышении давления выше установленного колпаком 23 выталкивающее усилие от давления транспортируемой среды в рабочей полости 2 корпуса 1 перемещает шток 17 из полости 2 наружу, преодолевая усилие пружины 16. Выступ 18 штока 17 осью 20 связанной с фиксатором 11 поворачивает его на оси 13 корпуса 14 вверх, при этом упоры 12 фиксатора 11 освобождают разгрузочную поворотную заслонку 6 с отверстием 8, которая под собственным весом свободно поворачивается на 4 кронштейна 5 и опускается на седло 3, перекрывая поток транспортируемой среды и, оставляя открытым только отверстие 8 в заслонке 6 для устранения гидравлического удара. После перекрытия седла 3 заслонкой 6 в конце ее поворота хвостовик 24 взаимодействует с заслонкой 7, срывая ее с фиксатора 21. Под собственным весом заслонка 7 свободно повернется на оси 4 кронштейна 5 и опустится на разгрузочную поворотную заслонку 6. герметично перекрывая отверстие 8 и поток транспортируемой среды.
Таким образом обеспечивается надежность устройства при изменяющихся условиях эксплуатации, при срабатывании от понижения и повышения давления и перекрытии трубопровода высокого давления, по которому среда транспортируется с высокой скоростью.