Затворный узел трубопроводной арматуры со сменными уплотнительными кольцами

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, в частности к затворному узлу, и предназначено для использования в нефтедобывающей, нефтехимической и других отраслях промышленности. Затворный узел трубопроводной арматуры со сменными уплотнительными кольцами содержит подвижный элемент и неподвижный элемент. Последние взаимодействуют между собой при герметизации затворного узла уплотнительными полями. На внутренней поверхности сменного уплотнительного кольца подвижного и на наружной поверхности сменного уплотнительного кольца неподвижного элементов выполнены кольцевые канавки. Эти канавки согласованы с ответными канавками на взаимообращенных к ним поверхностях упомянутых элементов и снабжены вырезами, через которые установлены фиксаторы. Фиксаторы выполнены по форме согласованных канавок. Фиксаторы снабжены на одном конце отгибом, а на противоположном - пропилом. Плоские боковые поверхности фиксаторов выполнены под углом друг другу и взаимодействуют с боковыми поверхностями согласованных кольцевых канавок. Изобретение направлено на повышение степени ремонтопригодности трубопроводной арматуры, на снижение времени на восстановление ее ремонтопригодности и на продление ее срока службы. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к трубопроводной арматуре, в частности к ее затворному узлу, и может быть использовано в нефтедобывающей, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Известна клиновая задвижка (см. RU 2140033, F16K 3/12), содержащая корпус, клин, уплотнительные кольца которых установлены на клеевой композиции в кольцевых канавках и образуют затворный узел.

К недостаткам известной задвижки следует отнести высокую трудоемкость ремонта, т.е. восстановление герметичности затвора в связи с пропуском среды между уплотнительными полями корпуса и запорного органа (клина) т.е. затворного узла вследствие их износа.

Как показывает практика, наиболее подверженный износу в трубопроводной арматуре - это узел затвора (см. Проблемы освоения месторождений Уренгойского комплекса. Москва, 2003 г., с.252), что также подтверждено (см. Участки для ремонта арматуры. Технический справочник из серии Эксплуатация и ремонт арматуры, трубопроводов, оборудования, инструментов, Москва, 2003 год, с.20), согласно которому устанавливается три вида восстановления работоспособности арматуры (ремонта).

Мелкий - без снятия арматуры с трубопровода с использованием доводочных операций для восстановления герметичности затвора (шлифовка, притирка) выполняемых специальными переносными устройствами.

Средний - как без снятия арматуры с трубопровода, так и в стационарных условиях с демонтированием арматуры с трубопровода. В этом случае доводочным операциям предшествует уже лезвийная обработка уплотнительных полей затвора.

И, наконец, капитальный, который самый трудоемкий.

Известен также затворный узел арматуры (см. SU 1828525 A3, F16К 25/00, прототип), содержащий уплотнительные элементы в виде колец, соединенных с корпусом и запорным элементом с возможностью самоустановки и с герметизирующим это соединение гибким уплотнительным элементом.

К недостаткам известного узла следует отнести высокую трудоемкость восстановления герметичности затвора, связанную с определенной трудностью, удаление уплотнительного элемента и свинчивания «прикипевших» резьбовых уплотнительных колец.

Целью изобретения является повышение степени ремонтопригодности трубопроводной арматуры, снижение времени на восстановление ее работоспособности и продление срока службы.

Указанная цель достигается тем, что на внутренней поверхности сменного уплотнительного кольца подвижного и на наружной поверхности сменного уплотнительного кольца неподвижного элементов затворного узла выполнены кольцевые канавки, согласованные с ответными канавками на взаимообращенных к ним поверхностях упомянутых элементов, снабженных вырезами, через которые в канавках установлены фиксаторы, выполненные по форме согласованных канавок и снабженные на одном конце отгибом, а на противоположном пропилом, при этом боковые поверхности фиксаторов выполнены под углом друг другу и взаимодействуют с боковыми поверхностями согласованных кольцевых канавок.

На фиг.1 изображен разрез затворного узла клиновой задвижки; на фиг.2 - разрез затворного узла клапана; на фиг.3 - разрез затворного узла обратного клапана (захлопки); на фиг.4 - разрез по А-А на фиг.2; на фиг.5 - разрез по Б-Б на фиг.2; на фиг.6 - вид В на фиг.5; на фиг.7 - разрез Д-Д на фиг.6.

Затворный узел состоит из подвижного элемента (клин, тарелка) 1, на котором установлено уплотнительное кольцо(а) 2 с уплотнительным полем 3, снабженное кольцевой канавкой 4, согласованной с ответной канавкой 5, выполненной на подвижном элементе с вырезками 6, через которые в согласованные между собой канавки установлены фиксаторы 7, имеющие отгиб 8 и пропил 9. Верхняя часть последней при загибе выполняет роль стопора и неподвижного элемента (седла) 10, на котором в проточке 11 установлено уплотнительное кольцо 12 с уплотнительным полем 13, снабженное кольцевой канавкой 14, согласованной с ответной канавкой 15, выполненной на неподвижном элементе (седле) 10 с вырезами 16, через которые в согласованные между собой канавки установлены фиксаторы 7, выполненные по форме согласованных канавок и снабженные на одном конце отгибом, а на противоположном - пропилом, при этом плоские боковые поверхности фиксаторов выполнены под углом друг другу. Причем число вырезов 6 и 16, а значит и установленных фиксаторов 7 зависит от диаметра проходного канала 17 затворного узла, но не менее двух.

Уплотнительные кольца 2 и 12 загерметизированы относительно элементов 1 и 10 одним из известных способов, например посредством резинового кольца 18.

Сборка затворного узла производится следующим образом.

В расточки 11 неподвижного элемента 2 помещают кольцо 12 и через вырезы 16 заводят фиксаторы 7, которые своими плоскими боковыми наклонными сторонами взаимодействуют с боковыми поверхностями согласованных кольцевых канавок 14 и 15 и герметизируют стык посредством кольца 18 и при необходимости стопорения производят отгиб одной части пропила 9.

Аналогичным образом производится сборка подвижного элемента.

Затворный узел готов к работе.

В случае износа уплотнительных поверхностей 3 и 13 производится разборка подвижного и неподвижного элементов затворного узла и замена из ЗИПа уплотнительных колец 2 и 12.

В случае изготовления уплотнительных колец 2 и 12 с двухсторонними уплотнительными поверхностями 3 и 13 производят поворот колец 2 и 12 на 180° и вновь их закрепляют, при этом кольцевую канавку в уплотнительных кольцах необходимо располагать симметрично уплотнительным полям.

Таким образом, благодаря тому, что съемные кольца как на подвижном, так и неподвижном элементах затворного узла крепятся распорными фиксаторами в согласованных канавках, что позволяет за минимальное время, без монтажа арматуры с трубопровода, заменить изношенные уплотнительные поля и восстановить герметичность затворного узла, т.е. работоспособность трубопроводной арматуры.

А в случае изготовления колец с двухсторонними уплотнительными полями продлить срок службы затворного узла без использования ЗИП, что несомненно снижает время на восстановление работоспособности арматуры.

1. Затворный узел трубопроводной арматуры со сменными уплотнительными кольцами, содержащий подвижный элемент и неподвижный, взаимодействующие между собой при герметизации затворного узла уплотнительными полями, отличающийся тем, что на внутренней поверхности сменного уплотнительного кольца подвижного и на наружной поверхности сменного уплотнительного кольца неподвижного элементов выполнены кольцевые канавки, согласованные с ответными канавками на взаимообращенных к ним поверхностях упомянутых элементов, снабженных вырезами, через которые в канавках установлены фиксаторы, выполненные по форме согласованных канавок и снабженные на одном конце отгибом, а на противоположном пропилом, при этом плоские боковые поверхности фиксаторов, взаимодействующие с боковыми поверхностями согласованных кольцевых канавок, выполнены под углом друг другу.

2. Затворный узел по п.1, отличающийся тем, что сменные уплотнительные кольца снабжены двухсторонними уплотнительными полями, а кольцевая канавка расположена симметрично относительно последних.