ЗАГЛУШКА ФЛАНЦА

Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для запирания цилиндрического отверстия фланца в процессе ремонта трубопроводов под давлением транспортируемого продукта, и может быть использована для заглушки фланцев на время проведения ремонтных работ на поврежденном участке трубопровода.
Известна заглушка для патрубков с фланцами, содержащая корпус, мембрану, перекрывающую внутреннюю полость корпуса с размещенным в ней усилителем и установленные на корпусе откидывающиеся скобы для захвата фланца, причем рычажный усилитель выполнен в виде разноплечих рычагов, опирающихся на корпус, удлиненные плечи которых взаимодействуют с центром мембраны, а короткие с упорным кольцом, взаимодействующим с мембраной [RU 2202723, МПК F16J 13/20, 20.04.2003].
Известна заглушка, состоящая из пробки круглого сечения с осевым отверстием, по наружному диаметру которой выполнены две кольцевые канавки, в одной из которых установлено эластичное уплотнительное кольцо, причем осевое отверстие выполнено глухим и снабжено резьбой, над эластичным уплотнительным кольцом дополнительно размещено нажимное разрезное кольцо [RU 2173811, МПК F16L 55/132, 20.09.2001].
Недостатком известных устройств является отсутствие обратного клапана и невозможность выравнивания давления между средами во время установки и удаления заглушки.
Наиболее близким решением является заглушка фланца, выполненная в виде пробки цилиндрической формы с осевым отверстием, по наружному диаметру пробки выполнена кольцевая канавка с размещенным в ней эластичным уплотнительным кольцом, а торец пробки по наружному диаметру снабжен кольцевым выступом. В отличие от прототипа, осевое отверстие пробки выполнено сквозным и закрыто обратным клапаном, торец пробки снабжен двумя пластинами, пластины размещены в одной плоскости, боковая поверхность каждой пластины снабжена выемками таким образом, что обратный клапан выполнен с возможностью взаимодействия с выемкой, кроме того, одна пластина шарнирно соединена с торцом пробки с возможностью перемещения вокруг оси шарнира против часовой стрелки, а другая пластина шарнирно соединена с торцом пробки с возможностью перемещения вокруг оси шарнира по часовой стрелке, пластины снабжены направляющими пазами, в каждом из которых размещен болт, ограничивающий величину перемещения пластан, кроме того, каждая пластина снабжена продольным отверстием. Устройство дополнительно содержит разъемно соединенный через пластины с пробкой держатель, установленный соосно пробке и содержащий основание, рукоять, жестко соединенную с основанием, и сквозное осевое отверстие, на основании держателя жестко закреплены штифты, каждый из которых размещен в продольном отверстии пробки, при этом основание выполнено с возможностью вращения вокруг продольной оси посредством вращения рукояти. [RU 152057, МПК F16J 13/22, F16L 55/12, 29.09.2014].
Недостатком прототипа является сложность конструкции и невозможность применения для запирания отверстий во фланцах, имеющих различную конфигурацию, а также низкая надежность обратного клапана, обусловленная формой тела клапана и седла клапана, которые не обеспечивают достаточно надежный и равномерный контакт. Из-за неравномерного контакта тела клапана и седла клапана, происходит быстрый износ тела клапана, а так как клапан имеет шарообразную форму, даже небольшой износ перестает обеспечивать необходимую герметичность.
Техническая задача заявляемой полезной модели заключается в расширении арсенала технических средств для запирания отверстий во фланце с возможностью выравнивания давления между разделяемыми средами с одновременным повышением износостойкости и надежности обратного клапана.
Технический результат - расширение арсенала технических средств для запирания отверстий во фланце с возможностью выравнивания давления между разделяемыми средами с одновременным повышением износостойкости и надежности обратного клапана.
Сущность заявляемой полезной модели заключается в следующем.
Заглушка фланца выполнена в виде пробки цилиндрической формы с центральным осевым сквозным отверстием, на внешней боковой поверхности пробки выполнена кольцевая канавка, в центральном сквозном отверстии расположен обратный клапан, состоящий из клапана, удерживающего элемента и пружины между ними. В отличие от прототипа, клапан выполнен в виде стержня с конической юбкой, на которой выполнены сквозные вертикальные отверстия и кольцевая канавка, в которой расположено уплотнительное кольцо, центральное сквозное осевое отверстие имеет кольцевой выступ, имеющий форму обратную форме конической юбки и выполняющий функцию седла клапана, удерживающий элемент выполнен в виде удерживающей крышки, в которой выполнены вертикальные сквозные отверстия.
Пробка, обратный клапан и прочие элементы заглушки могут быть выполнены из стали или другого коррозионностойкого и прочного материала.
Пробка может содержать дополнительную кольцевую канавку на внешней боковой поверхности, предназначенную для установки уплотнительного кольца, снижающего вероятность прохождения транспортируемого продукта вокруг заглушки фланца наружу.
Клапан представляет собой стержень с конической юбкой, при этом диаметр стержня меньше, чем диаметр кольцевого выступа и центрального сквозного осевого отверстия для обеспечения возможности свободного хода клапана в центральном сквозном осевом отверстии. Стержень с конической юбкой могут быть выполнены в виде цельной детали или соединены между собой любым известным способом, обеспечивающим надежную фиксацию, например, при помощи сварки.
Коническая юбка имеет форму усеченного конуса, нижнее основание которого имеет диаметр больший диаметра стержня, а верхнее основание имеет диаметр равный диаметру стержня.
Коническая юбка содержит вертикальные осевые отверстия для пропускания воздуха или жидкости в момент, когда обратный клапан находится в открытом положении. Количество отверстий может быть любым.
Коническая юбка также содержит кольцевую канавку, расположенную выше вертикальных сквозных отверстий, внутри кольцевой канавки установлено уплотнительное кольцо таким образом, что, когда обратный клапан находится в открытом состоянии, уплотнительное кольцо имеет небольшой выступ по отношению к поверхности конической юбки, а когда обратный клапан находится в закрытом состоянии, сжимается и выравнивается относительно поверхности конической юбки, тем самым обеспечивая плотный контакт с кольцевым выступом в центральном сквозном осевом отверстии и, как следствие, герметичность.
Кольцевой выступ центрального сквозного осевого отверстия имеет форму, обратную форме конической юбки, что обеспечивает надежное запирание обратного клапана при приведении его в закрытое состояние. Приведение обратного клапана в закрытое состояние обеспечивается прижатием конической юбки пружиной, положение которой в центральном осевом сквозном отверстии пробки фиксируется при помощи удерживающего элемента в виде удерживающей крышки, которая расположена под пружиной и соединена с пробкой любым возможным способом, например, при помощи винтового соединения или сварки.
Удерживающая крышка имеет сквозные вертикальные отверстия для обеспечения возможности порождения через них воздуха или жидкости при наличии избыточного давления в системе.
Обратный клапан может быть приведен в открытое состояние при помощи подручных средств, например, металлическим стержнем с молотком, металлическим стержнем с Т-образной ручкой на конце, отверткой или специальными средствами, путем нажатия на клапан обратного клапана.
Заявляемая полезная модель характеризуется следующими отличительными признаками:
- Клапан, выполненный в виде стержня с конической юбкой, на которой выполнены сквозные вертикальные отверстия и кольцевая канавка, в которой расположено уплотнительное кольцо,
- Центральное сквозное осевое отверстие с кольцевым выступом, имеющим форму обратную форме конической юбки и выполняющим функцию седла клапана.
- Удерживающий элемент, выполненный в виде удерживающей крышки, в которой выполнены вертикальные сквозные отверстия.
Совокупность заявляемых признаков позволяет достичь нового технического результата, заключающегося в расширении арсенала технических средств для запирания отверстий во фланце с возможностью выравнивания давления между разделяемыми средами с одновременным повышением износостойкости и надежности обратного клапана.
Надежность обратного клапана обеспечивается за счет снижения вероятности износа клапана, обусловленного увеличением площади контакта клапана с седлом клапана (кольцевым выступом, выполняющим роль седла клапана) и исключения контакта с острыми кромками, приводящими к быстрому износу.
Вышеуказанное позволяет сделать вывод о соответствии заявляемой полезной модели критерию патентоспособности «новизна». Заявляемая полезная модель может быть выполнена из известных материалов с помощью известных средств, что позволяет судить о соответствии заявляемого изобретения критерию патентоспособности «промышленная применимость».
Заявляемая полезная модель поясняется следующими чертежами.
Фиг. 1 - общий вид заглушки фланца в изометрии с вырезом.
Фиг. 2 - фронтальный вид заглушки фланца в разрезе.
Заглушка фланца содержит корпус 1, выполненный в виде пробки цилиндрической формы с центральным осевым сквозным отверстием, на внешней боковой поверхности корпуса 1 выполнены две кольцевые канавки, в одной из которых установлено, уплотнительное кольцо 2 заглушки, в центральном сквозном отверстии расположен обратный клапан 3, состоящий из клапана 4, удерживающей крышки 5 и пружины 6, расположенной между ними. Клапан 4 выполнен в виде стержня 7 с конической юбкой 8, на которой выполнены сквозные вертикальные отверстия и кольцевая канавка, в которой расположено уплотнительное кольцо 9 клапана. Центральное сквозное осевое отверстие имеет кольцевой выступ 10, имеющий форму обратную форме конической юбки и выполняющий функцию седла клапана, удерживающая крышка 5 содержит вертикальные сквозные отверстия и присоединена к корпусу 1 посредством винтов 11.
Принцип работы заявляемого устройства заключается в следующем.
Заглушку фланца устанавливают во фланец. Уплотнительное кольцо 2 заглушки препятствует проникновению транспортируемого продукта вокруг заглушки фланца наружу. Обратный клапан 3 приводится в открытое состояние при помощи специального держателя или подручных средств путем нажатия на клапан 4, что приводит к выравниванию давления между средами, которые разделяет заглушка фланца. Выравнивание давления обеспечивается наличием отверстий в конической юбке 8 клапана 4 и удерживающей крышке 5, так как при нажатии на обратный клапан коническая юбка 8 выходит из контакта с кольцевым выступом 10, образуя зазор для стравливания воздуха из среды с большим давлением через удерживающую крышку 5 к конической юбке 8 клапана 4, а через нее к зазору между клапаном 4 и кольцевым выступом 10 в среду с меньшим давлением. После того, как заглушка фланца зафиксирована, специальный держатель убирается и производится возвращение клапана 4 с помощью пружины 6 в закрытое положение.
При демонтаже заглушки проводятся обратные действия.