РАБОЧИЙ ОРГАН УСТРОЙСТВА ДЛЯ ПЕРЕКРЫТИЯ ТРУБОПРОВОДА

Полезная модель относится к трубопроводному транспорту и может быть использована в устройствах для перекрытия трубопровода в технологических целях (монтаж, ремонт, испытания и т.п.).
Известны устройства для перекрытия трубопровода (см. патенты РФ: RU 2307282, RU 2321793, RU 2321794, RU 2338953, RU 2423639, RU 2423640), содержащие фланцевое соединение, механизм разведения фланцев и поворотный рабочий орган. Рабочий орган состоит из вкладышей в форме глухого и кольцевого дисков, которые закреплены, на кронштейне с посадочным отверстием. Последний установлен так, что при стягивании между фланцами одного из вкладышей, второй удерживается кронштейном вне фланцевого соединения. Вкладыш в форме глухого диска применяется для перекрытия, а вкладыш в форме кольцевого диска - для пропускания потока транспортируемой среды. В местах прилегания вкладышей фланцы оснащены уплотнительными кольцами.
Рабочие органы известных устройств выполнены неразборными, что затрудняет сборку, обслуживание и ремонт трубопровода.
Известно устройство для технологического перекрытия трубопровода (УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКРЫТИЯ ТРУБОПРОВОДА. RU 2307282.  МПК F16L 55/00.  Приоритет: 27.01.2006 г.), содержащее сопрягаемые фланцы, захваты фланцев с бобышками, монтажные шпильки, установленные параллельно трубопроводу в бобышках на резьбовых соединениях противоположного направления, и поворотный рабочий орган. Рабочий орган состоит из двух вкладышей, выполненных в форме глухого и кольцевого дисков, каждый из которых оснащен кронштейном с посадочным отверстием.  Кронштейны посажены на монтажную шпильку с возможностью поворота между фланцами, а вкладыши закреплены на кронштейнах так, что при стягивании между фланцами одного из вкладышей, второй удерживается вне фланцевого соединения. Вкладыш в форме глухого диска применяется для перекрытия, а вкладыш в форме кольцевого диска - для пропускания потока транспортируемой среды. В местах прилегания вкладышей фланцы оснащены уплотнительными кольцами.
Рабочий орган устройства выполнен неразборным. Для его установки и снятия требуется демонтаж и переборка устройства перекрытия, что характеризуется большой трудоемкостью.
В известном устройстве замена вкладышей производится последовательным выводом из зоны соединения фланцев одного из вкладышей, его удержанием вне зоны соединения и вводом другого, что усложняет производство работ и повышает трудоемкость обслуживания.
Уплотнительные кольца, установленные на фланцах, труднодоступны для ревизии и замены.
Устройство перекрытия и его рабочий орган не оснащены средствами контроля рабочей среды, снижения давления в трубопроводе и подключения байпасного трубопровода, что может привести к аварийной ситуации при смене вкладышей между фланцами.
Вкладыш рабочего органа, находящийся вне фланцевого соединения, не защищен от атмосферного воздействия и подвергается коррозии, что снижает надежность устройства перекрытия.
Известно устройство для технологического перекрытия трубопровода (УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКРЫТИЯ ТРУБОПРОВОДА. RU 2349828.  МПК F16L 55/00.  Приоритет: 28.05.2007 г.), содержащее сопрягаемые фланцы с бобышками, монтажные шпильки, установленные параллельно трубопроводу в бобышках на резьбовых соединениях противоположного направления, и поворотный рабочий орган.
Рабочий орган устройства состоит из двух вкладышей в форме глухого и кольцевого дисков, соединенных кронштейном. Кронштейн посажен на одну из монтажных шпилек с возможностью поворота между фланцами, а вкладыши закреплены на кронштейне так, что при стягивании между фланцами одного из вкладышей, второй удерживается общим кронштейном вне фланцевого соединения. Вкладыш в форме глухого диска применяется для перекрытия, а вкладыш в форме кольцевого диска - для пропускания потока транспортируемой среды. В местах прилегания вкладышей фланцы оснащены уплотнительными кольцами.
Рабочий орган известного устройства обеспечивает совместное движения вкладышей при их замене, что снижает трудоемкость перекрытия трубопровода. Однако рабочий орган выполнен неразборным - для установки и снятия требуется развести фланцы на длину шпилек и вывести последние из бобышек. Операция выполняется синхронным вращением трех монтажных шпилек и характеризуется большой трудоемкостью. Замена рабочего органа в условиях эксплуатации требует вырезки фланцев из трубопровода, что недопустимо увеличивает трудоемкость и сроки ремонтных работ.
Наиболее близким аналогом (прототипом) заявляемой полезной модели является рабочий орган регулятора потока для трубопроводов большого диаметра (FLOW CONTROL FOR LARGE DIAMETER CONDUITS. US 2014083546A1, МПК F16L 55/00, опубликован 27.03.2014.). Регулятор потока содержит сопрягаемые фланцы, соединительные болты фланцев и рабочий орган.
Рабочий орган содержит вкладыши в форме глухого и кольцевого дисков, соединенных кронштейном с посадочными отверстиями под соединительные болты. Кронштейн собран из трех пар листовых деталей, охватывающих диски и закрепленных винтами на выступах дисков.
Вкладыши закреплены на кронштейне так, что при стягивании между фланцами одного из вкладышей, второй удерживается кронштейном вне фланцевого соединения. Вкладыш в форме глухого диска применяется для перекрытия, а вкладыш в форме кольцевого диска - для пропускания потока транспортируемой среды.
Рабочий орган известного устройства обеспечивает совместное движения вкладышей при их замене, что снижает трудоемкость перекрытия трубопровода. Однако рабочий орган прототипа характеризуется значительной массой, что затрудняет его точное позиционирование для посадки на соединительные болты или вывод соединительных болтов из посадочных отверстий. Сборно-разборная конструкция рабочего органа, характеризуется высокой трудоемкостью и стоимостью изготовления. Рабочему органу присущи другие недостатки аналогов.
Задачи, решаемые полезной моделью:
создать универсальный, быстросменный рабочий орган, который унифицирует технологические операции различных устройств перекрытия трубопровода;
обеспечить снижение трудоемкости и стоимости изготовления;
обеспечить доступность уплотнительных колец для ревизии и замены;
обеспечить возможность контроля транспортируемой среды в трубопроводе, снижение ее давления перед сменой вкладышей и подключения байпасного трубопровода;
обеспечить защиту вкладыша, находящегося вне фланцевого соединения, от атмосферного воздействия.
Технический результат от использования полезной модели заключается в создании рабочего органа, обеспечивающего повышение надежности, и улучшение безопасности, при снижении трудоемкости изготовления и обслуживания.
Предлагаемый рабочий орган устройства для перекрытия трубопровода содержит два вкладыша в форме глухого и кольцевого дисков, соединенных кронштейном с посадочным отверстием.
Для достижения указанного технического результата кронштейн выполнен с разъемом по оси посадочного отверстия и состоит из двух частей, которые стянуты между собой шпильками и гайками. Разъемная конструкция кронштейна обеспечивает быструю установку, удаление и замену рабочего органа - без переборки устройства перекрытия и точного позиционирования для посадки на соединительные болты и монтажные шпильки.
Возможны следующие исполнения рабочего органа устройства для перекрытия трубопровода.
Второе исполнение. Рабочий орган устройства для перекрытия трубопровода в первом исполнении, отличающийся тем, что на вкладышах установлены уплотнительные кольца. Установка уплотнительных колец на вкладышах обеспечивает их доступность для ревизии и замены.
Третье исполнение. Рабочий орган устройства для перекрытия трубопровода в первом исполнении, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один из вкладышей оснащен клапаном для контроля транспортируемой среды, снижения давления в трубопроводе и подключения байпасного трубопровода.
Четвертое исполнение. Рабочий орган устройства для перекрытия трубопровода в первом исполнении, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один из вкладышей оснащен кожухом для защиты от атмосферного воздействия.
Комплексное использование особенностей всех исполнений в одном рабочем органе позволяет достичь наилучших результатов.
На фиг. представлен общий вид предпочтительной конструкции рабочего органа устройства для перекрытия трубопровода.
Рабочий орган устройства для перекрытия трубопровода содержит вкладыш 1 в форме глухого диска и вкладыш 2 в форме кольцевого диска. Вкладыши соединены кронштейном с посадочным отверстием 3, который выполнен с разъемом по оси посадочного отверстия и состоит из двух частей: траверсы 4 и крышки 5, стянутых шпильками 6 и гайками 7. На вкладышах 1 и 2 установлены уплотнительные кольца 8. На вкладыше 1 установлен клапан 9 для контроля транспортируемой среды, снижения давления в трубопроводе и подключения байпасного трубопровода. Вкладыш 1 защищен кожухом 10 от атмосферного воздействия.
Рабочий орган устройства для перекрытия трубопровода применяется следующим образом.
Перед установкой или удалением рабочего органа отвинчиваются гайки 7 на шпильках 6, крышка 5 снимается со шпилек 6, а траверса 4 с вкладышами 1 и 2, вводится или выводится из устройства в направлении перпендикулярном оси трубопровода. Операция производится без переборки устройства перекрытия при минимальном разведении фланцев трубопровода, что позволяет сократить трудоемкость технологических операций сборки и ремонта.
Уплотнительные кольца 8 подвергаются ревизии и замене при минимальном разведении фланцев и выводе вкладышей 1 и 2 в нерабочее положение посредством поворота рабочего органа. Доступность уплотнений снижает трудоемкость обслуживания трубопровода.
Клапан 9 открывают перед сменой вкладышей для гарантированного снижения давления транспортируемой среды в трубопроводе, а также используют для подключения приборов контроля и байпасного трубопровода.
Вкладыш 1 защищают установкой кожуха 10 от атмосферного воздействия в период эксплуатации трубопровода, что повышает надежность фланцевого соединения.
Промышленная применимость предлагаемой полезной модели подтверждена стендовыми испытаниями и эксплуатацией установочной серии.
Производство предлагаемого рабочего органа реализовано в условиях металлообрабатывающего завода.
Использование универсального, быстросменного и недорогого рабочего органа, обеспечивает унификацию технологических операций обслуживания в различных устройствах перекрытия при снижении трудоемкости, повышении надежности и безопасности.