КЛАПАН ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ

Полезная модель клапан предохранительный относится к области машиностроения, цистерностроения, в частности предназначен для установки на вагонах-цистернах, например, для хранения и транспортировки аммиака с целью недопущения повышенного давления в емкости.
Известен клапан предохранительный, (руководство по эксплуатации) КПЛВ 494145.017. РЭ-ЛУ от12.03.08 г. С таким клапаном опрессовка закрепленного клапана в вагон - цистерне осуществляется при изготовлении вогон-цистерны в заводских условиях, когда подается давление в котел цистерны.
При эксплуатации вагон - цистерн, предусмотрена планавая замена предохранительного клапана через два года эксплуатации, и замену производят практически в полевых условиях. Кроме этого очень часто заменять предохранительный клапан необходимо еще чаще, т.е при выходе его из строя.
Поставленная задача перед авторами заключается в том, чтобы произвести замену предохранительного клапана в полевых, неприспособленных для опрессовки котла-цистерны условиях, с одновременным соблюдением, норм и правил как противопожарных, так норм по испытанию сосудов под давлением.
Поставленная задача решается тем, что клапан предохранительный, включающий корпус клапана в сборе и устройство его жесткого крепления к изделию, в нижней части снабжен мембранным предохранительным устройством, выполненным в виде корпуса с кольцевыми проточками выполненными в верхней и нижней части, на горизонтальных плоскостях корпуса, причем полости кольцевых проточек соединены между собой сквозным вертикальным отверстием, полость которого соединена с горизонтальным отверстием корпуса, к которому присоединен шуцер-трубопровод, второй конец которого соединен с компрессором, а второе горизонтальное отверстие корпуса мембранного предохранительного устройства выполнено сквозным, и соединяет внутреннюю полость клапана предохранительного со вторым штуцером-трубопроводом, второй конец которого соединен с манометром, а корпус мембранного предохранительного устройства снабжен двумя прокладками, выполненными с вертикальными отверстиями. Прокладки размещенные сверху и снизу корпуса мембранного предохранительного устройства, выполнены, с равномерно расположенными по окружности отверстиями, полости которых соединены в верхней и нижней частях с полостями кольцевых проточек корпуса.
Причинно-следственная связь клапана предохранительного заключается в том, что за счет изменения конструкции предохранительного клапана, улучшаются условия опресовки мембранного предохранительного устройства в полевых условиях, что является первичным эффектом с одновременным снижением трудоемкости опресовки, что достигается за счет вышеуказанных всех существенных признаков полезной модели, что является вторичным эффектом.
Более детально сущность полезной модели поясняется на чертежах, где:
- на фиг.1. Изображен схематически общий вид клапана предохранительного в сборе;
- на фиг.2. Изображен общий вид мембранного предохранительного устройства;
- на фиг.3. Изображено сечение А - (увеличено) по фиг.1;
- на фиг.4. Изображено сечение Б - (увеличено) по фиг.1.
Клапан предохранительный состоит из клапана 1, с фланцем 2, для крепления на поверхности крышки 3 люка, котла вагон цистерны для перевозки жидкого аммиака.
В нижней части клапан снабжен мембранным предохранительным устройством выполненным из корпуса 4. Корпус 4 содержит на верхней посадочной горизонтальной плоскости кольцевую проточку 5.На нижней же горизонтальной поверхности корпуса 4, расположена кольцевая проточка 6. Кольцевые проточки 5 и 6, соединены между собой вертикальным отверстием 7, которое в свою очередь посредством горизонтального отверстия 8, выполненного в корпусе 4, соединено со штуцером - трубопроводом 9, через который при опрессовке подается давление. Снизу к корпусу 4, жестко, например сваркой, присоединен стакан 10. Во внутренний паз стакана 10 установлена сетка 11 расположенная между верхней и нижней кольцевыми прокладками 12, 13. Сетка 11, с кольцевыми прокладками зафиксирована пружинным стопорным кольцом 14. Мембрана 15, жестко крепится между фланцем 16, и стаканом 10 посредством шайб 17 и болтов 18. С левой стороны корпуса 4, мембранного предохранительного устройства (смотри фиг.2), выполнено горизонтальное отверстие 19 которое соединяет внутреннюю полость клапана предохранительного 1, с штуцером-трубопроводом 20, к которому при опрессовке мембранного предохранительного устройства присоединяется манометр. На правом штуцере-трубопроводе 9, размещена накидная гайка 21 с заглушкой 22. Второй штуцер-трубопровод 20, выполнен с накидной гайкой 23 и заглушкой 24.
Мембанное предохранительное устройство изображенное на фиг.2, устанавливается перед предохранительным клапаном 1 на вагонах цистернах для транспрортировки аммиака с целью защиты цистерн от недопустимого повышенного давления.
Мембрана 15 предназначена для предохранения клапана относительно внешней среды при давлении ниже давления разрыва мембраны. Сетка 11 установлена для предохранения посадочных поверхностей предохранительного клапана от осколков в случае разрыва мембраны. - Штуцера-трубопроводы 9 и 20 предназначены для установки и опрессовки мембранного предохранительного устройства. Для чего с одной стороны к - штуцеру-трубопроводу 20, присоединяется манометр, а со второй стороны к штуцеру-трубопроводу 9, присоединяется компрессор, для создания давления в полости корпуса 4 мембранного предохранительного устройства. После проведения опрессовки, отверстия трубопроводов со штуцерами глушатся т.е. на накидные гайки устанавливаются заглушки 22 и 24. Клапан предохранительный предназначен для работы при температуре рабочей среды от минус 50°С до плюс 65°С. Материал основных деталей клапана нержавеющая сталь, например сталб 12Х18Н10Т по Гост 5632-72. Мембрана изготавливается, например, из никелевой стали.
Замена клапана или клапана предохранительного вышедшего из строя может производиться в полевых условиях, но с соблюдением правил монтажа устройств и безопасной эксплуатации сосудов работающих под давлением а также общих правил взрывобезопасности для взрывопожароопасных, химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств.
Установка мембранного предохранительного устройства производится на крышке 3, люка цистерны под предохранительным клапаном, как показано на фиг.1. После демонтажа установленного на крышке люка предохранительного клапана и шпилек, производится установка мембранного предохранительного устройства и монтаж на него предохранительного клапана с установкой прокладок с рядом равномерно расположенных на их плоскости, по диаметру вертикальных сквозных отверстий 25, 26. Количество отверстий может быть различным. В данном случае выполняется, например, по 4-ре отверстия в верхней и нижней прокладках. Перед установкой мембранного предохранительного устройства на крышку вагон - цистерны, установочную поверхность очищают от любых видов загрязнений и посторонних предметов внутренние полости. После монтажа мембранного предохранительного устройства и клапана, производят опрессовку соединения устройства с крышкой люка пневматическим давлением 2,4 МПа (24,47 кгс/см. 2). Опресовка производится известным способом.
РАБОТА КЛАПАНА
К штуцеру-трубопроводу 9 мембранного предохранительного устройства присоединяют манометр (на чертежах не показан), который при опресовке, фиксирует наличие давления во внутренней полости корпуса мембранного предохранительного устройства и корпуса клапана. Наличие давления во внутренней полости стакана означает разрыв мембраны и потерю герметичности соединения мембраны 15, со стаканом 10, это происходит при повышении давления в котле вагон - цистерны свыше допустимого, когда происходит разрыв мембраны и срабатывание предохранительного клапана для сброса давления в котле цистерны.
Предлагаемая полезная модель позволит производить замену предохранительных клапанов на вагон цистернах находящихся в эксплуатации, без наличия специальных стендов для опрессовки котлов цистерн с одновременным соблюдением противопожарных правил, а также правил испытания сосудов под давлением.